第13周 元素周期率与元素周期表
时间:45分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,共45分。
1.下列元素的原子半径最大的是( )。
A.F B.Cl C.Br D.I
2.元素在元素周期表中的位置取决于该元素原子的( )。
A.相对原子质量和核外电子数 B.电子层数和最外层电子数
C.相对原子质量和最外层电子数 D.电子层数和次外层电子数
3.联合国大会确定2019年是“国际化学元素周期表年”。下列说法错误的是( )。
A.短周期共有18种元素
B.元素周期表中有118种元素,即发现了118种原子
C.在元素周期表金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
D.元素周期表中的每个周期都是按原子序数递增的顺序从左到右进行排列的
4.核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。下列均可产生NMR现象的是( )。
A.18O 31P 119Sn
B.27Al 19F 28Si
C.元素周期表中VA族所有元素的原子
D.元素周期表中第二周期所有元素的原子
5.下列事实不能用元素周期律解释的是( )。
A.原子半径:S
NaOH
C.酸性:HCl>H2S D.非金属性:O>N
6.下列能说明非金属性氯比硫强的事实是( )。
①HCl比H2S稳定
②HClO氧化性比H2SO4强
③HClO4酸性比H2SO4强
④原子最外层电子数氯比硫多
⑤酸性HCl比H2S强
A.①③ B.②④ C.③④ D.②⑤
7.下列关于F、Cl、Br、I的比较,错误的是( )。
A.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B.单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱
C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
8.几种短周期元素的原子半径和主要化合价见表:
元素代号 X Y Z L M Q
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.077 0.074
主要化合价 +2 +3 +6、-2 +7、-1 +4、-4 -2
下列说法正确的是( )。
A.在化学反应中,M原子既不容易失去电子,又不容易得到电子
B.等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应,生成的氢气一样多
C.Y与Q形成的化合物不可能跟氢氧化钠溶液反应
D.Z的氢化物的稳定性强于L的氢化物的稳定性
9.根据下表给出的信息:
元素及其性质或结构特点
第m周期元素 第 m+1 周期元素
X 该元素最高价氧化物既溶于盐酸又溶于 NaOH 溶液 Q 焰色反应为紫色
Y 原子最高能层上仅有1个电子 W 与Z属于同主族元素
Z 该周期中原子半径最小
推断下列说法错误的是( )。
A.QW 属于酸 B.氧化性: Z2W2
C.第一电离能: QY D.元素的金属性: YX
10.下列说法正确的是( )。
A.原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是主族元素
B.原子最外层只有1个电子的元素一定是第IA族元素
C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期
D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第三周期
11.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是( )。
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性W比Z弱
C.Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D.四种元素的单质中,Z的熔、沸点最高
12.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们组成的某化合物结构如图所示,该结构中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构。已知:Y元素的气态氢化物的水溶液显碱性,Z元素没有最高正价,W的单质可用于自来水消毒。下列说法一定正确的是( )。
A.非金属性:WXY
B.简单离子半径:W YZ
C.氧化物对应水化物的酸性:X YW
D.X、Y、Z三种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物
13.某陶瓷颗粒增强材料(XZWY4)由原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成,W的单质可用于制造太阳能电池板,X与Y同周期,X原子的电子层数是最外层电子数的2倍,且X与Z的最外电子数之和与W的最外层电子数相同。下列说法错误的是( )。
A.简单离子半径:Y>Z>X
B.最简单氢化物的热稳定性:W>Y
C.WY2属于氧化物
D.Z的氧化物是两性氧化物
14.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中元素W的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物能发生反应生成一种盐,X元素在短周期中原子半径最大,Y的离子半径在同周期中最小,W和X的最外层电子数之和等于Z原子核外最外层电子数。下列说法正确的是( )。
A.简单离子半径:Z>Y>W>X
B.X、Y、Z三种元素对应的最高价氧化物的水化物可以两两相互反应
C.工业上用电解X、Y对应的熔融氯化物来制取X、Y单质
D.Z的氧化物对应的水化物为强酸
15.某研究性学习小组欲用下图所示的装置证明H2SO3和HClO酸性强弱(已知:H2SO3的酸性强于H2CO3)。下列有关说法不正确的是( )。
A.通过本实验无法得出非金属性:Cl>S
B.装置B的作用是除去SO2中混入的HCl气体
C.可直接将SO2通入Ca(ClO)2溶液来证明H2SO3和HClO的酸性强弱
D.装置D颜色变浅但不褪色,且E中产生白色沉淀即可证明H2SO3酸性强于HClO
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:包括第16题~第19题4个大题,共55分。
16.元素①~⑧在元素周期表中的位置如下,回答有关问题:
(1)表中能形成两性氢氧化物的元素是 (填元素符号),最不活泼的元素的原子结构示意图为 。
(2)③号元素和⑧号元素的气态氢化物中,热稳定性较强的是 (填化学式)。
(3)④号元素和⑥号元素的离子半径较大的是 (填离子符号)。
(4)上述元素中,金属性最强的元素与非金属最强的元素形成化合物的化学式是 。
(5)②的氢化物发生催化氧化的化学方程式为 。
(6)写出⑤号元素的最高价氧化物对应的水化物和⑧号元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式: 。
17.某同学想通过实验来验证酸性:H2SO4>H2CO3,设计了如图实验。
(1)仪器a的名称是 ,应盛放下列药品中的 (填字母)。
A.稀硫酸 B.亚硫酸 C.氢硫酸 D.盐酸
(2)仪器b的名称是 ,应盛放下列药品中的 (填字母)。
A.碳酸钙 B.硫酸钠 C.氯化钠 D.碳酸钠
(3)仪器c中盛放的试剂是澄清石灰水,如果看到的现象是 ,说明b中发生反应的化学方程式为 ,即可证明H2SO4比H2CO3酸性强。
18.X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素.X的原子半径最小,Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数.回答下列问题:
(1)X与Y组成的化合物的化学式是 。
(2)X与M组成的物质的化学式为 ,该物质可作为野外工作的应急燃料,其与水反应的化学方程式为 。
(3)Y在周期表中的位置是 ,其含氧酸的化学式为 。
(4)下列说法正确的是 (填字母)。
A.L可能是Ne,也可能是P
B.L在氯气中燃烧现象为白色烟雾
C.L有多种氧化物以及含氧酸
19.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族.B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。
请回答下列问题:;
(1)B的原子结构示意图是 。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是 (填具体离子);由A、B、C三种元素按4:2:3组成的化合物属于 (填物质类别)。
(3)在100 mL18 mol/L的浓的A、C、E 组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填字母)。
a.7.32 L b.6.72 L c.20.16 L d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式是 。第13周 元素周期率与元素周期表
时间:45分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共15个小题,每小题只有一个正确选项,共45分。
1.下列元素的原子半径最大的是( )。
A.F B.Cl C.Br D.I
【答案】D
【解析】F、Cl、Br、I位于同主族,同主族元素从上到下,随原子序数的增大,原子半径逐渐增大,I的原子序数最大,则原子半径最大,故选D。
2.元素在元素周期表中的位置取决于该元素原子的( )。
A.相对原子质量和核外电子数 B.电子层数和最外层电子数
C.相对原子质量和最外层电子数 D.电子层数和次外层电子数
【答案】B
【解析】对主族元素而言,其电子层数就是该元素在元素周期表中的周期序数;其最外层上的电子数就是该元素在元素周期表中的族序数,故该元素在元素周期表中的周期和族决定元素的位置,故选B。
3.联合国大会确定2019年是“国际化学元素周期表年”。下列说法错误的是( )。
A.短周期共有18种元素
B.元素周期表中有118种元素,即发现了118种原子
C.在元素周期表金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
D.元素周期表中的每个周期都是按原子序数递增的顺序从左到右进行排列的
【答案】B
【解析】短周期元素为前三周期元素,元素种类分别为2、8、8,共18种,A不符合题意;目前元素周期表有118种元素,某些元素具有同位素,如H有H、D、T三种原子,则原子的种类多于118种,B符合题意;金属元素的单质容易导电,而非金属元素的单质不容易导电,因此在元素周期表中金属与非金属的分界处,可以找到半导体材料,C不符合题意;元素周期表中的每个周期都是按原子序数递增的顺序从左到右进行排列的,D不符合题意。
4.核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。下列均可产生NMR现象的是( )。
A.18O 31P 119Sn
B.27Al 19F 28Si
C.元素周期表中VA族所有元素的原子
D.元素周期表中第二周期所有元素的原子
【答案】C
【解析】18O质子数为8、中子数为10,原子核没有NMR现象,A不符合题意;28Si质子数为14、中子数为14,原子核没有NMR现象,B不符合题意;元素周期表中VA族的元素,所有元素原子的质子数都为奇数,所以原子核有NMR现象,C符合题意;元素周期表中第二周期元素的原子,有些原子的质子数、中子数都为偶数,如18O原子核没有NMR现象,D不符合题意。
5.下列事实不能用元素周期律解释的是( )。
A.原子半径:SNaOH
C.酸性:HCl>H2S D.非金属性:O>N
【答案】C
【解析】Si、S是同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小,所以原子半径:SNa,所以碱性:KOH>NaOH,可以用元素周期律解释,B不符合题意;元素的非金属性:Cl>S,所以酸性:HClO4>H2SO4,而不能通过比较元素相应的氢化物的酸性来判断元素非金属性强弱,因此不能用元素周期律解释,C符合题意;O、N是同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性就越强,所以元素的非金属性:O>N,可以用元素周期律解释,D不符合题意。
6.下列能说明非金属性氯比硫强的事实是( )。
①HCl比H2S稳定
②HClO氧化性比H2SO4强
③HClO4酸性比H2SO4强
④原子最外层电子数氯比硫多
⑤酸性HCl比H2S强
A.①③ B.②④ C.③④ D.②⑤
【答案】A
【解析】①元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。HCl比H2S稳定,可证明元素的非金属性:Cl>S,①正确;②HClO不是Cl元素的最高价含氧酸,因此不能根据HClO的氧化性比H2SO4强,就判断出元素的非金属性:Cl>S,②错误;③元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强,所以可根据酸性:HClO4>H2SO4,得到结论:元素的非金属性Cl>S,③正确;④不能根据原子最外层电子数的多少判断元素非金属性强弱,④错误;⑤HCl、H2S都是无氧酸,不能根据无氧酸HCl的酸性比H2S强,就得到结论:元素的非金属性Cl>S,⑤错误。综上所述可知:正确说法是①③,故选A。
7.下列关于F、Cl、Br、I的比较,错误的是( )。
A.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B.单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱
C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
【答案】C
【解析】 F、Cl、Br、I的原子核外电子层数分别为2、3、4、5,随着核电荷数的增加而增多,A不符合题意;
F、Cl、Br、I原子半径依次增大,原子核对电子的引力逐渐减小,单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱,B不符合题意;元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:F>Cl>Br>I, F、Cl、Br、I原子半径依次增大,故与氢原子的作用力逐渐减小,它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱,C符合题意;单质的颜色分别是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色和紫黑色,单质的颜色随核电荷数的增加而加深,D不符合题意。
8.几种短周期元素的原子半径和主要化合价见表:
元素代号 X Y Z L M Q
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.077 0.074
主要化合价 +2 +3 +6、-2 +7、-1 +4、-4 -2
下列说法正确的是( )。
A.在化学反应中,M原子既不容易失去电子,又不容易得到电子
B.等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应,生成的氢气一样多
C.Y与Q形成的化合物不可能跟氢氧化钠溶液反应
D.Z的氢化物的稳定性强于L的氢化物的稳定性
【答案】A
【解析】根据上表可以看出Q的主要化合价只有-2,所以Q是O元素;M和Q位于同一周期,主要化合价有+4和-4,M是C元素,X、Y、Z、L的半径大于O和C,且逐渐减小,再根据主要的化合价分析,可知X、Y、Z、L依次是Mg、Al、S、Cl元素,据此分析解答。在化学反应中,C原子的最外层电子数为4,既不容易失去电子,又不容易得到电子,A符合题意;Mg和HCl反应的物质的量之比为1:2,Al和HCl反应的物质的量之比为1:3,所以等物质的量的Mg、Al的单质与足量盐酸反应,Al生成的氢气多些,B不符合题意;Al2O3是两性氧化物,既可以和酸反应又可以和强碱反应生成盐和水,C不符合题意;S的非金属性比Cl弱,所以气态氢化物的稳定性Cl>S,D不符合题意。
9.根据下表给出的信息:
元素及其性质或结构特点
第m周期元素 第 m+1 周期元素
X 该元素最高价氧化物既溶于盐酸又溶于 NaOH 溶液 Q 焰色反应为紫色
Y 原子最高能层上仅有1个电子 W 与Z属于同主族元素
Z 该周期中原子半径最小
推断下列说法错误的是( )。
A.QW 属于酸 B.氧化性: Z2W2
C.第一电离能: QY D.元素的金属性: YX
【答案】C
【解析】溴化钾由溴离子和钾离子构成,属于盐,A不符合题意;非金属性越强,对应单质的氧化性越强,非金属性:Cl>Br,则氧化性:Z2>W2,B不符合题意;同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:Q<Y,C符合题意;同周期元素从左向右金属性逐渐减弱,则元素的金属性:Y>X,D不符合题意。
10.下列说法正确的是( )。
A.原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是主族元素
B.原子最外层只有1个电子的元素一定是第IA族元素
C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期
D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第三周期
【答案】C
【解析】副族元素最外层有12个电子,稀有气体的最外层电子数可为8,则原子最外层电子数等于或大于3的元素不一定是主族元素,A错误;原子最外层只有1个电子的元素,可能为副族元素,如副族元素Cr,B错误;
每层容纳的电子为2n2个,无论哪层为最外层时,最外层电子不超过8个,显然外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期,C正确;某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素不一定位于第三周期,可能为第四周期的K、Ca等,D错误。
11.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是( )。
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性W比Z弱
C.Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D.四种元素的单质中,Z的熔、沸点最高
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,所以Y为氧元素;根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知,X为氮元素,Z为硫元素,W为氯元素,据此分析解答。根据上述分析,X为氮元素,Y为氧元素,Z为硫元素,W为氯元素,据此分析解答。同一周期的元素从左到右原子半径逐渐减小,同一主族元素,从上到下半径逐渐增大,故原子半径:Z>W>X>Y,A不符合题意;非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,Z为硫元素,W为氯元素,非金属性:W>Z,故最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>Z,B不符合题意;非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Y>Z,故Y的气态氢化物的稳定性较Z的强,C不符合题意;四种元素的单质中,硫常温下为固体,其它三种为气体,故硫的熔、沸点最高,D符合题意。
12.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们组成的某化合物结构如图所示,该结构中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构。已知:Y元素的气态氢化物的水溶液显碱性,Z元素没有最高正价,W的单质可用于自来水消毒。下列说法一定正确的是( )。
A.非金属性:WXY
B.简单离子半径:W YZ
C.氧化物对应水化物的酸性:X YW
D.X、Y、Z三种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们组成的某化合物结构如图所示,分子中所有原子均达到8电子稳定结构,Y能形成3个共价键,Y元素的气态氢化物的水溶液显碱性,Y是N元素;Z元素没有最高正价,Z形成2个共价键,Z是O;W的单质可用于自来水消毒,W是Cl元素; X形成4个共价键,X是C元素。同周期元素从左到右,金属性依次减弱,非金属性依次变强;同主族元素由上而下,金属性依次增强,非金属性依次变弱;非金属性:CNCl,A错误;电子层数越多的原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径:r(Cl-)>r(N3-)>r(O2-),B错误;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,没有说明最高价氧化物对应水化物不能判断其酸性强弱,C错误;X、Y、Z三种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物乙烯、肼、过氧化氢等,D正确。
13.某陶瓷颗粒增强材料(XZWY4)由原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成,W的单质可用于制造太阳能电池板,X与Y同周期,X原子的电子层数是最外层电子数的2倍,且X与Z的最外电子数之和与W的最外层电子数相同。下列说法错误的是( )。
A.简单离子半径:Y>Z>X
B.最简单氢化物的热稳定性:W>Y
C.WY2属于氧化物
D.Z的氧化物是两性氧化物
【答案】B
【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,其中X与Y同周期,X原子的电子层数是最外层电子数的2倍,则X有2个电子层且最外层有1个电子,X为Li;W的单质可用于制造太阳能电池板,W为Si元素;X与Z的最外电子数之和与W的最外层电子数相同,Z的最外层电子数为3,则Z在XZWY4中化合价为+3,根据化合价代数和为0可得Y的化合价为-2,又因为X与Y同周期,Y位于第二周期,Y为O元素,X、Y、Z、W为原子序数依次增大,Z为Al元素,以此解答。Li+有1个电子层,Al3+和O2-电子结构相同有2个电子层,由于核电荷数:O2-Al3+> Li+,A正确;非金属性:O>Si,非金属性越强,最简单氢化物越热稳定,则稳定性:H2O>SiH4,B错误;WY2的化学式是SiO2,由两种元素组成,其中一种元素是氧元素,属于氧化物,C正确;Z为Al,氧化铝为两性氧化物,D正确。
14.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中元素W的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物能发生反应生成一种盐,X元素在短周期中原子半径最大,Y的离子半径在同周期中最小,W和X的最外层电子数之和等于Z原子核外最外层电子数。下列说法正确的是( )。
A.简单离子半径:Z>Y>W>X
B.X、Y、Z三种元素对应的最高价氧化物的水化物可以两两相互反应
C.工业上用电解X、Y对应的熔融氯化物来制取X、Y单质
D.Z的氧化物对应的水化物为强酸
【答案】B
【解析】由题可知,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中元素W的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物能发生反应生成一种盐,则W为N元素,X元素在短周期中原子半径最大,则X为Na元素,Y的离子半径在同周期中最小,则Y为Al元素,W和X的最外层电子数之和等于Z原子核外最外层电子数,则Z为S元素,据此分析解答。S2-有3个电子层,Na+、Al3+、N3-的核外均为2个电子层,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则离子半径:S2->N3->Na+>Al3+,A不符合题意;Na、Al、S的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,Al(OH)3具有两性,既可以跟酸反应,也可以跟碱反应,B符合题意;工业上电解熔融的Al2O3来制取Al,C不符合题意;Z为S元素,其氧化物有SO2、SO3,SO2对应的水化物H2SO3为弱酸,D不符合题意。
15.某研究性学习小组欲用下图所示的装置证明H2SO3和HClO酸性强弱(已知:H2SO3的酸性强于H2CO3)。下列有关说法不正确的是( )。
A.通过本实验无法得出非金属性:Cl>S
B.装置B的作用是除去SO2中混入的HCl气体
C.可直接将SO2通入Ca(ClO)2溶液来证明H2SO3和HClO的酸性强弱
D.装置D颜色变浅但不褪色,且E中产生白色沉淀即可证明H2SO3酸性强于HClO
【答案】C
【解析】鉴于SO2和Ca(ClO)2直接反应发生的主要是氧化还原反应,无法证明H2SO3和HClO酸性强弱。本实验原理是通过设计实验证明H2SO3酸性强于H2CO3,而H2CO3酸性强于HClO来间接证明H2SO3酸性强于HClO,所以SO2中混入的HCl气体及后面CO2中混有的SO2都必须除尽。装置B的作用是除去SO2中混入的HCl气体,C的作用是制备CO2气体,装置D的作用是除去SO2并确保其除尽,通过E来验证H2CO3酸性强于HClO。通过最高价含氧酸的酸性强弱证明非金属性强弱,本实验中涉及的酸不是S、Cl的最高价含氧酸,所以无法得出非金属性:Cl>S,A正确;亚硫酸氢钠与二氧化硫不反应,亚硫酸氢钠与盐酸反应放出二氧化硫气体,所以装置B的作用是除去SO2中混入的HCl气体,B正确;SO2和Ca(ClO)2直接反应发生的主要是氧化还原反应,无法证明H2SO3和HClO的酸性强弱,C错误;装置D颜色变浅但不褪色,说明进入装置E的气体不含二氧化硫, E中产生白色沉淀,说明二氧化碳与Ca(ClO)2反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,证明H2SO3的酸性强于H2CO3,而H2CO3的酸性强于HClO,间接证明H2SO3酸性强于HClO,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:包括第16题~第19题4个大题,共55分。
16.元素①~⑧在元素周期表中的位置如下,回答有关问题:
(1)表中能形成两性氢氧化物的元素是 (填元素符号),最不活泼的元素的原子结构示意图为 。
(2)③号元素和⑧号元素的气态氢化物中,热稳定性较强的是 (填化学式)。
(3)④号元素和⑥号元素的离子半径较大的是 (填离子符号)。
(4)上述元素中,金属性最强的元素与非金属最强的元素形成化合物的化学式是 。
(5)②的氢化物发生催化氧化的化学方程式为 。
(6)写出⑤号元素的最高价氧化物对应的水化物和⑧号元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式: 。
【答案】(1)Al
(2)H2O
(3)F-
(4)NaF
(5)4NH3+5O24NO +6H2O
(6)H+ + OH- = H2O
【解析】由元素在周期表中的位置可知,①为H、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为S、⑨为Ar。(1)氢氧化铝属于两性氢氧化物,对应的元素为Al;稀有气体原子最外层为稳定结构,性质最不活泼,因此Ar的化学性质最不活泼,原子结构示意图为 。(2)元素的非金属性越强,形成的氢化物越稳定,非金属性:O>S,故③号元素和⑧号元素的气态氢化物中,热稳定性较强的是H2O。(3)电子层数相同的微粒,核电荷数越大,半径越小,④号元素和⑥号元素都是2个电子层,因此离子半径较大的是F-。(4)上述元素中,金属性最强的元素为钠,非金属最强的元素为氟,二者形成的化合物的化学式为NaF。(5)元素②的氢化物为氨气,氨气催化氧化的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。(6)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠,属于强碱,⑧号元素的最高价氧化物对应的水化物为硫酸,属于强酸,二者反应的离子方程式为H+ +
OH- = H2O。
17.某同学想通过实验来验证酸性:H2SO4>H2CO3,设计了如图实验。
(1)仪器a的名称是 ,应盛放下列药品中的 (填字母)。
A.稀硫酸 B.亚硫酸 C.氢硫酸 D.盐酸
(2)仪器b的名称是 ,应盛放下列药品中的 (填字母)。
A.碳酸钙 B.硫酸钠 C.氯化钠 D.碳酸钠
(3)仪器c中盛放的试剂是澄清石灰水,如果看到的现象是 ,说明b中发生反应的化学方程式为 ,即可证明H2SO4比H2CO3酸性强。
【答案】(1)分液漏斗 A (2)圆底烧瓶 D
(3)澄清石灰水变浑浊 H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O
【解析】过实验来验证酸性:H2SO4>H2CO3,则a中应该盛放稀硫酸,b中应该盛放碳酸钠,c中检验二氧化碳,若c中溶液变浑浊,说明硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳和水,说明酸性:H2SO4>H2CO3,以此解答。(1)仪器a的名称是分液漏斗,应盛放的药品中是稀硫酸。(2)仪器b的名称是圆底烧瓶,应盛放的药品是碳酸钠。
(3)仪器c中盛放的试剂是澄清石灰水,二氧化碳通入澄清石灰水中,澄清石灰水会变浑浊,说明b中发生反应生成了二氧化碳,化学方程式为H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O。
18.X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素.X的原子半径最小,Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数.回答下列问题:
(1)X与Y组成的化合物的化学式是 。
(2)X与M组成的物质的化学式为 ,该物质可作为野外工作的应急燃料,其与水反应的化学方程式为 。
(3)Y在周期表中的位置是 ,其含氧酸的化学式为 。
(4)下列说法正确的是 (填字母)。
A.L可能是Ne,也可能是P
B.L在氯气中燃烧现象为白色烟雾
C.L有多种氧化物以及含氧酸
【答案】(1)BH3
(2)CaH2 CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
(3)第二周期IIIA族 H3BO3
(4)BC
【解析】由上述分析可知,X为H,Y为B,L为P,M为Ca。(1)根据以上分析,可知X是H,Y是B,二者组成的化合物的化学式是BH3。(2)X与M组成的物质为CaH2,其与水反应的化学方程式为CaH2+2H2O=
Ca(OH)2+2H2↑。(3)Y为B,在周期表中的位置是第二周期IIIA族,最高价为+3,其含氧酸的化学式为H3BO3。
(4)L只能是P,L为主族元素,A错误;L在氯气中燃烧的现象为白色烟雾,生成PCl3和PCl5,B正确;L有多种氧化物,如P2O3、P2O5,多种含氧酸如H3PO4、H3PO3等,C正确。
19.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族.B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。
请回答下列问题:;
(1)B的原子结构示意图是 。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是 (填具体离子);由A、B、C三种元素按4:2:3组成的化合物属于 (填物质类别)。
(3)在100 mL18 mol/L的浓的A、C、E 组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填字母)。
a.7.32 L b.6.72 L c.20.16 L d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式是 。
【答案】(1)
(2)S2﹣>O2﹣>Na+ 盐
(3)ab 3Cu+8H++2NO3﹣+=3Cu2++2NO↑+4H2O
【解析】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族,则B、C处于第二周,E处于第三周期,A和D最外层电子数相同,二者同主族,结合原子序数可知D只能处于第三周期,B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,B、C最外层电子数之和最大为13,D的核外电子数只能为11或13,其中仅含有一种金属元素,且A和C可形成两种常见的液态化合物,则A为H元素、
B为N元素、C为O元素、D为Na、E为S元素,据此解答。(1)B为N元素,原子结构示意图为 。(2)离子的电子层数越多,其离子半径越大,电子层结构相同的离子中,离子半径随着核电荷数的增大而减小,所以离子半径的大小顺序是S2﹣>O2﹣>Na+,由A、B、C三种元素按4:2:3组成的化合物为NH4NO3,由铵根离子和酸根离子构成,属于盐。(3)在100 mL 18 mol/L的浓H2SO4溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应,铜片部分溶解,随反应进行浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸不与Cu反应,硫酸的物质的量为0.1 mol/L×18 mol/L=1.8 mol,发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,假设浓硫酸完全反应,生成二氧化硫为0.9 mol,故实际生成二氧化硫的体积小于0.9 mol×22.4 L/mol=20.16 L,欲使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入B的最高价含氧酸所形成的钠盐,即进入NaNO3,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3﹣+=3Cu2++2NO↑+4H2O。