鲁科版必修2高考题同步试卷:1.3
元素周期表的应用(02)
一.选择题(共16小题)
1.下列事实,不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是( )
A.氯气与H2S能发生置换反应
B.HClO4酸性比H2SO4强
C.盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸
D.受热时,氯化氢比硫化氢稳定
2.下列各组顺序的排列不正确的是( )
A.酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4
B.离子半径:Na+>Mg2+>Al3+>F﹣
C.热稳定性:HCl>H2S>PH3>SiH4
D.熔点:SiO2>NaCl>I2>CO2
3.下列微粒半径大小比较正确的是( )
A.Na<Mg<Al<S
B.I<Br<Cl<F
C.Na+<Mg2+<Al3+<O2﹣
D.S2﹣>Cl﹣>Na+>Al3+
4.短周期的主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示,下列有关说法正确的是( )
X
Y
Z
W
A.X的简单氢化物有可能与Z、W的氢化物反应
B.Y的单质、氧化物均只能与强碱反应,不能与酸反应
C.Z的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D.X、Y、Z、W四种元素中可能有两种为金属元素
5.甲~辛等元素在周期表中的相对位置如图.甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是( )
A.金属性:甲>乙>丁
B.原子半径:辛>己>戊
C.丙与庚的原子核外电子数相差13
D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物
6.下列比较不正确的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.碱性:KOH>NaOH
C.原子半径:S<Cl
D.稳定性:NH3>CH4
7.下列化合物中,阴离子半径与阳离子半径之比最小的是( )
A.LiI
B.NaBr
C.KCl
D.CsF
8.短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,其族序数之和为13,且C的族序数是B的族序数的3倍.下列说法正确的是( )
A.三种元素的原子半径:B最小
B.最高价氧化物对应的水化物:仅B呈碱性
C.常温下,B在A、C的最高价氧化物对应的水化物浓溶液中会发生钝化
D.A、B、C的氧化物都是形成酸雨的罪魁祸首
9.如图所示为元素周期表的一部分,下列说法中正确的是( )
A.Z元素的最高价氧化物对应的水化物能与X的最简单气态氢化物的水溶液反应
B.X、Y、Z、W元素形成的简单阴离子半径由小到大的顺序为Z<X<Y<W
C.W的最简单气态氢化物的水溶液能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成W元素对应的单质
D.X、Z两种元素的氧化物中所含化学键的类型相同
10.短周期元素X、Y、Z、W
的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13.X
的原子半径比Y
的小,X
与W
同主族,Z
是地壳中含量最高的元素.下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:r(Y)>r(Z)>r(W)
B.元素Z、W
的简单离子的电子层结构不同
C.元素Y
的简单气态氢化物的热稳定性比Z
的强
D.只含X、Y、Z
三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
11.六种短周期元素a、b、c、d、e、f的原子序数依次递增,其中a和e位于同一主族,b原子中电子总数是电子层数的3倍:其中元素a、c、e形成的化合物eca2,是一种离子化合物;元素d和f是刚玉的主要成分。下列叙述不正确的是( )
A.元素b、c、d的最简单的氢化物的熔沸点高低:d>c>b
B.元素b、e、f的最高价氧化物的水化物两两之间可以相互反应
C.离子化合物eca2的阴、阳离子中所含的电子数相同,且均为10个电子
D.元素a、b、d形成的化合物M可与元素e的单质反应,则M不一定是酸类物质
12.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示:已知Y元素原子的外围电子排布为ns(n﹣1)npn,则下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4
B.Y元素在周期表的第3周期第ⅤA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4
13.短周期中三元素a、b、c在周期表中的位置如图,下列有关这三种元素的叙述正确的是( )
a
b
c
A.a是一种活泼的非金属元素
B.c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸
C.b的氢化物很稳定
D.b元素的最高化合物为+7价
14.下列排序正确的是( )
A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOH
B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN
D.沸点:PH3<NH3<H2O
15.如图为短周期的部分元素的位置信息,下列推断错误的是( )
A.X和Y不可能形成化合物
B.Y的氧化物有多种
C.Z一定条件下与水反应
D.对应最高价氧化物的水化物的碱性,Y比Z强
16.短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如图所示.下列判断正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径:丙>丁>戊
B.金属性:甲>丙
C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊
D.最外层电子数:甲>乙
二.填空题(共2小题)
17.请在下列问题的横线上填上合适的短周期元素符号:
(1)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的2倍,该元素可能是
。
(2)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素可能是
。
(3)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的,该元素可能是
。
(4)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的,该元素可能是
。
18.元素A、B、C都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是本周期中电负性最大的.
请回答:
(1)A原子的核外电子排布的轨道表示式
,B原子的核外电子排布式
,C原子的价电子排布式
.
(2)A、B、C的气态氢化物的化学式分别是
,其中最不稳定的是
.
(3)它们的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是
.
(4)AC4的化学式
,电子式
,结构式
,中心原子A的杂化方式
杂化,是
(填“极性”或“非极性”)分子.
三.解答题(共8小题)
19.我们通过高中化学课的学习已经学握了元素周期律、元素周期表部分的相关内容,下面我们试着检测一下自己的学习效果:
Ⅰ.A、B、C、D、F、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成气态分子X,X的水溶液呈碱性,D的简单阳离子与X具有相同电子数,且D是同周期元素中原子半径最大的元素;E元素的原子最外层比次外层少两个电子,C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。则:
(1)B的原子结构示意图为
。
(2)B单质的结构式为
C
与D按原子个数比1:1所形成的化合物的电子式
。
(3)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是
。(写化学式)
(4)F的单质在反应中常作
剂。(填“氧化”或“还原”)
Ⅱ.A、B、C、D、E、F、G、H八种主族元素分布在三个不同的短周期,它们在周期表中位置如图。
请回答下列问题:
(5)写出E元素在周期表中的位置
。
(6)E、F、H所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为
。(用离子符号表示)
20.周期表前20号元素中有A、B、C、D、E五种不同主族元素.已知它们原子半径依次增大,其中A与D、C与E原子的电子层数都相差2,且D与E原子的最外层电子数之比为2:1,C与E能形成离子化合物EC.
(1)D元素的原子结构示意图为
;
(2)B元素的名称为
;
(3)用电子式表示A2C的形成过程
;
(4)写出E的碳酸氢盐与足量KOH溶液反应的离子方程式:
;
(5)写出EA2与水反应放出气体的化学方程式,并用单线桥表示电子转移方向和数目
.
21.有A、B、C、D、E五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大。B元素的最高正价与最低负价的绝对值之差为2,C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,D元素在所在周期中原子半径最大:A与B、C分别构成电子数相等的化合物X、Y,A与E形成化合物W,W在空气中产生白雾。
(1)画出E的原子结构示意图
,X分子的空间构型为
。
(2)化合物X与化合物W在空气中相遇后产生的现象是
。
(3)在同主族氢化物的性质中,Y的沸点反常,原因是
。
(4)写出X催化氧化的化学方程式
。
(5)Z是由3种元素构成的分子,Z与X按物质的量1:2反应生成尿素[CO(NH2)2]和化合物W.则化合物Z的电子式为
。
22.短周期主族元素A、B、C、D、E、F在元素周期表中的位置如图所示,试回答下列问题:
(1)写出下列元素的元素符号:B
,E
。
(2)写出化合物A2C2的结构式:
。
(3)BA3的电子式为
。
(4)写出D的最高价氧化物对应的水化物与F2反应的离子方程式:
。
23.(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置.
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:
2NH3+3F2NF3+3NH4F
①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有
(填序号).
a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体
②基态铜原子的核外电子排布式为
.
(3)BF3与一定量水形成(H2O)2?BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及
(填序号).
a.离子键
b.共价键
c.配位键
d.金属键
e.氢键
f.范德华力
②R中阳离子的空间构型为
,阴离子的中心原子轨道采用
杂化.
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×10﹣10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键.据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)
Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是
.
24.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e、f,原子序数依次增大.a是宇宙中最丰富的元素,b的某种核素在考古时用来测定一些文物的年代,d与e同族,用e氧化物漂白的草帽日久又变成黄色;f的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子.回答下列问题;
(1)b、c、d、e中第一电离能最大的是
(填元素符号),c的价层电子轨道示意图为
,f在周期表中的位置是
(2)由a、b、d三元素形成的相对分子质量最小的化合物A的化学式为
,A的中心原子的杂化方式为
在25℃、101kPa下,已知15gA完全燃烧放出281.8kJ的热量,写出表示A燃烧热的热化学反应方程式
(3)c和e元素分别形成的常见含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸有
;酸根呈三角锥结构的酸是
.(填化学式)
(4)f晶胞结构如图(1)所示,f晶体中每个f原子周围距离最近的f原子数目为
.d和f形成的一种离子化合物B的晶体结构如图(2),B在稀硫酸中能生成f单质及其它产物.写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:
.
25.随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在元素周期表的位置是
。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示)
;
(3)z的简单氢化物与z的最高价氧化物的水化物形成的化合物中化学键类型为:
。
(4)元素y的一种同位素可用于测定文物年代,这种同位素原子符号为
。
(5)元素g与元素h相比,非金属性较强的是
(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是
(填序号)。
a.常温下g的单质和h的单质状态不同
b.h的氢化物比g的氢化物稳定
c.一定条件下g和h的单质都能与氢氧化钠溶液反应
d.g、h最高价氧化物对应水化物的酸性前者弱于后者
(6)x、e反应可生成离子化合物ex。
①写出化合物ex的电子式
。
②将少量ex投入水中,剧烈反应,得到x单质。写出反应的化学方程式:
;
26.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),下列说法正确的是
a.原子半径和离子半径均减小;
b.金属性减弱,非金属性增强;
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强;
d.单质的熔点降低.
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为
,氧化性最弱的简单阳离子是
(3)已知:
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
类型
离子化合物
离子化合物
离子化合物
共价化合物
熔点/℃
2800
2050
714
191
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是
制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料,由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式:
.在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收a
kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是
a.NH3
b.HI
c.SO2
d.CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,写出该反应的化学方程式:
.
鲁科版必修2高考题同步试卷:1.3
元素周期表的应用(02)
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.下列事实,不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是( )
A.氯气与H2S能发生置换反应
B.HClO4酸性比H2SO4强
C.盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸
D.受热时,氯化氢比硫化氢稳定
【分析】比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度判断.
【解答】解:A.元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,氯气与H2S能发生置换反应,说明氯气的氧化性大于S,元素的非金属性Cl大于S,故A正确;
B.元素的非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,HClO4酸性比H2SO4强,可说明氯元素的非金属性比硫元素强,故B正确;
C.不能根据氢化物的水溶液的酸性强弱比较非金属性,例如HI的酸性比HCl强,但非金属性Cl>I,硫化氢的酸性比盐酸弱,但非金属性Cl>S,故C错误;
D.元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,氯化氢比硫化氢稳定,可说明氯元素的非金属性比硫元素强,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查非金属性的判断,题目难度不大,注意非金属性的递变规律以及比较非金属性的角度.
2.下列各组顺序的排列不正确的是( )
A.酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4
B.离子半径:Na+>Mg2+>Al3+>F﹣
C.热稳定性:HCl>H2S>PH3>SiH4
D.熔点:SiO2>NaCl>I2>CO2
【分析】A.非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物酸性越强;
B.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小;
C.非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强;
D.熔点为原子晶体>离子晶体>分子晶体,分子晶体中相对分子质量大的熔点大.
【解答】解:A.非金属性Cl>S>P,对应最高价氧化物的水化物酸性为HClO4>H2SO4>H3PO4,故A正确;
B.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则F﹣>Na+>Mg2+>Al3+,故B错误;
C.非金属性Cl>S>P>Si,对应氢化物的稳定性为HCl>H2S>PH3>SiH4,故C正确;
D.熔点为原子晶体>离子晶体>分子晶体,分子晶体中相对分子质量大的熔点大,则SiO2>NaCl>I2>CO2,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查周期表和周期律的应用,为高频考点,把握元素的位置、元素的性质、元素周期律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大.
3.下列微粒半径大小比较正确的是( )
A.Na<Mg<Al<S
B.I<Br<Cl<F
C.Na+<Mg2+<Al3+<O2﹣
D.S2﹣>Cl﹣>Na+>Al3+
【分析】核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小;最外层电子数相同,电子层越多半径越大;电子层数相同,核电荷数越大半径越小,以此来解答。
【解答】解:A.Na、Mg、Al、S的电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,即Na>Mg>Al>S,故A错误;
B.I、Br、Cl、F为同主族元素,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,即I>Br>Cl>F,故B错误;
C.Na+、Mg2+、Al3+、O2﹣都具有相同的电子层结构,核电荷数越大,微粒半径越小,故微粒半径:Al3+<Mg2+<Na+<O2﹣,故C错误;
D.Na+、Al3+核外电子排布相同,S2﹣、Cl﹣核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,则S2﹣>Cl﹣、Na+>Al3+,最外层电子数相同,电子层越多半径越大,则S2﹣>Cl﹣>Na+>Al3+,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查微粒半径大小比较,为高频考点,侧重于元素周期律的综合考查与运用,难度不大,关键清楚微粒半径大小比较的规律。
4.短周期的主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示,下列有关说法正确的是( )
X
Y
Z
W
A.X的简单氢化物有可能与Z、W的氢化物反应
B.Y的单质、氧化物均只能与强碱反应,不能与酸反应
C.Z的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D.X、Y、Z、W四种元素中可能有两种为金属元素
【分析】A.如X为N元素,则Y为Si、Z为O、W为Cl元素;
B.Y可为Al,由元素所在位置可知X为C、Z为P、W为S元素;
C.由B分析可知Z可为P元素;
D.如Y为Si,则都为非金属性,如Y为Al,则有一种金属。
【解答】解:A.由分析可知X可为N元素,对应氢化物为氨气,可与氯化氢、硫化氢等反应,故A正确;
B.Y可为Al,对应的氧化物为氧化铝,为两性氧化物,可与强碱、强酸溶液反应,故B错误;
C.如Z为P元素,则对应的最高价氧化物对应的水化物为中强酸,故C错误;
D.如Y为Si,则X为N、Z为O、W为Cl,都为非金属性,如Y为Al,则X为C、Z为P、W为S,有一种金属,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查位置结构性质的相互关系应用,为高频考点,明确元素周期表结构为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析能力及知识迁移能力,题目难度不大。
5.甲~辛等元素在周期表中的相对位置如图.甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是( )
A.金属性:甲>乙>丁
B.原子半径:辛>己>戊
C.丙与庚的原子核外电子数相差13
D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物
【分析】戊的一种单质(金刚石)是自然界硬度最大的物质,则戊为C,甲与戊的原子序数相差3,则甲的原子序数为6﹣3=3,即甲为Li,由元素在周期表中的相对位置图可知,乙为Na,丙为K,丁为Ca;丁与辛属同周期元素,由第ⅣA族元素可知,己为Si,庚为Ge,辛为Ga,然后结合元素周期律及元素化合物知识来解答.
【解答】解:戊的一种单质(金刚石)是自然界硬度最大的物质,则戊为C,甲与戊的原子序数相差3,则甲的原子序数为6﹣3=3,即甲为Li,由元素在周期表中的相对位置图可知,乙为Na,丙为K,丁为Ca;丁与辛属同周期元素,由第ⅣA族元素可知,己为Si,庚为Ge,辛为Ga,
A.同主族,从上到下金属性增强;同周期,从左向右金属性减弱,则金属性甲<乙<丁,故A错误;
B.电子层越多,半径越大;同主族从上到下原子半径增大,则原子半径为辛>己>戊,故B正确;
C.原子序数等于核外电子数,丙(原子序数为19)与庚(原子序数为32)的原子核外电子数相差32﹣19=13,故C正确;
D.乙的单质在空气中燃烧生成Na2O2,为含离子键和非极性共价键的化合物,故D错误;
故选:BC。
【点评】本题侧重位置、结构、性质的关系及元素周期律的考查,为高频考点,侧重学生的分析能力的考查,把握金刚石的硬度及甲与戊的原子序数关系推断各元素为解答的关键,选项A中Ca的金属性比Na强为解答的易错点,题目难度中等.
6.下列比较不正确的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.碱性:KOH>NaOH
C.原子半径:S<Cl
D.稳定性:NH3>CH4
【分析】A.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强;
B.金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强;
C.同周期从左到右,原子半径逐渐减小;
D.非金属性越强,其气态氢化物越稳定.
【解答】解:A.因非金属性S>P,所以酸性:H2SO4>H3PO4,故A正确;
B.因金属性K>Na,所以碱性:KOH>NaOH,故B正确;
C.同周期从左到右,原子半径逐渐减小,因此原子半径:S>Cl,故C错误;
D.因非金属性N>C,所以稳定性:NH3>CH4,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查元素周期律的应用,侧重于金属性与非金属性强弱的判断,明确常见的比较的方法是解答本题的关键,注意知识的归纳整理,题目难度不大.
7.下列化合物中,阴离子半径与阳离子半径之比最小的是( )
A.LiI
B.NaBr
C.KCl
D.CsF
【分析】若要想阴离子半径与阳离子半径之比最小,则需要阳离子半径较大,阴离子半径较小,因此根据离子半径分析.
【解答】解:阴离子半径与阳离子半径之比最小的应该是阳离子半径较大的和阴离子半径较小的离子构成的化合物,电子层数相同的离子电荷数大的半径小,同一族的原子序数大的半径大,在选项的四个阳离子中,Li、Na、K、Cs属于同主族元素,电子层数越多半径越大,所以Cs+是阳离子半径最大的,在阴离子中,F﹣是阴离子中电子层数最少的,所以半径最小,则CsF的阴离子半径与阳离子半径之比最小,
故选:D。
【点评】本题考查学生离子半径大小比较的方法,要善于根据题意挖掘出暗藏的条件,难度不大.
8.短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,其族序数之和为13,且C的族序数是B的族序数的3倍.下列说法正确的是( )
A.三种元素的原子半径:B最小
B.最高价氧化物对应的水化物:仅B呈碱性
C.常温下,B在A、C的最高价氧化物对应的水化物浓溶液中会发生钝化
D.A、B、C的氧化物都是形成酸雨的罪魁祸首
【分析】短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,其族序数之和为13,且C的族序数是B的族序数的3倍,则B为ⅡA族元素,C为ⅥA族元素,可知A为ⅤA族元素,由原子序数关系可知A为N元素,B为Mg元素,C为S元素,以此解答该题.
【解答】解:短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,其族序数之和为13,且C的族序数是B的族序数的3倍,则B为ⅡA族元素,C为ⅥA族元素,可知A为ⅤA族元素,由原子序数关系可知A为N元素,B为Mg元素,C为S元素,
A.原子核外电子层数越多,原子半径越大,N的原子半径最小,Mg的最大,故A错误;
B.B为Mg,A为N,C为S,对应的最高价氧化物对应的水化物只有B为碱性,故B正确;
C.Mg与浓硫酸、浓硝酸不发生钝化反应,故C错误;
D.MgO不会形成酸雨,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查结构性质位置关系应用,为高考常见题型,推断元素是解题关键,侧重考查学生分析推理能力以及对元素周期律的考查,难度中等.
9.如图所示为元素周期表的一部分,下列说法中正确的是( )
A.Z元素的最高价氧化物对应的水化物能与X的最简单气态氢化物的水溶液反应
B.X、Y、Z、W元素形成的简单阴离子半径由小到大的顺序为Z<X<Y<W
C.W的最简单气态氢化物的水溶液能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成W元素对应的单质
D.X、Z两种元素的氧化物中所含化学键的类型相同
【分析】周期表结构分析可知X为N元素,Y为F元素,Z为Al元素,W为S元素,
A.Z元素的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,X的最简单气态氢化物的水溶液为NH3?H2O为弱碱;
B.一般电子层多半径大,电子层结构相同时,序小半径反而大;
C.W的最简单气态氢化物的水溶液为H2S溶液,能与其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4反应,是浓硫酸反应生成W元素对应的单质S;
D.X元素的氧化物为NO、NO2,为共价化合物,Z元素的氧化物Al2O3,为离子化合物;
【解答】解:周期表结构分析可知X为N元素,Y为F元素,Z为Al元素,W为S元素,
A.Z元素的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,是两性氢氧化物,只能溶液强酸强碱,不能与X的最简单气态氢化物的水溶液为NH3?H2O反应,故A错误;
B.X、Y、Z、W元素形成的简单阴离子为:N3﹣、F﹣、Al3+、S2﹣,一般电子层多半径大,电子层结构相同时,序小半径反而大,半径由小到大的顺序为Z<Y<X<W,故B错误;
C.W的最简单气态氢化物的水溶液为H2S溶液,能与其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,浓硫酸具有强氧化性能氧化硫化氢反应生成W元素对应的单质S,故C正确;
D.X元素的氧化物为NO、NO2,为共价化合物,Z元素的氧化物Al2O3,为离子化合物,所含化学键的类型不相同,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查结构、位置、性质关系应用、物质性质和化学键分析、微粒半径比较等知识点,题目难度不大,注意把握元素周期表的结构与元素周期律。
10.短周期元素X、Y、Z、W
的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13.X
的原子半径比Y
的小,X
与W
同主族,Z
是地壳中含量最高的元素.下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:r(Y)>r(Z)>r(W)
B.元素Z、W
的简单离子的电子层结构不同
C.元素Y
的简单气态氢化物的热稳定性比Z
的强
D.只含X、Y、Z
三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
【分析】短周期元素X、Y、Z、W
的原子序数依次增大,Z
是地壳中含量最高的元素,Z为氧元素,X
的原子半径比Y
的小,则X不可能与Y处于同一周期,Y的原子序数小于氧元素,故Y处于第二周期,X处于第一周期,则X为氢元素,X与W同主族,故W为Na元素,四原子最外层电子数之和为13,则Y原子的最外层电子数为13﹣1﹣1﹣6=5,故Y为氮元素,据此解答.
【解答】解:短周期元素X、Y、Z、W
的原子序数依次增大,Z
是地壳中含量最高的元素,Z为氧元素,X
的原子半径比Y
的小,则X不可能与Y处于同一周期,Y的原子序数小于氧元素,故Y处于第二周期,X处于第一周期,则X为氢元素,X与W同主族,故W为Na元素,四原子最外层电子数之和为13,则Y原子的最外层电子数为13﹣1﹣1﹣6=5,故Y为氮元素,
A、同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Na>N>O,即r(W)>r(Y)>r(Z),故A错误;
B、O2﹣、Na+离子的核外电子数都是10个电子,核外电子层结构相同,故B错误;
C、同周期自左而右非金属性增强,故非金属性O>N,非金属性越强气态氢化物越稳定,故氢化物稳定性H2O>NH3,故C错误;
D、由H、N、O三元素组成的化合物中,若硝酸为共价化合物,硝酸铵为离子化合物,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查物质结构性质关系等,难度中等,推断元素是解题的关键,注意利用同周期原子半径大小关系确定X为氢元素.
11.六种短周期元素a、b、c、d、e、f的原子序数依次递增,其中a和e位于同一主族,b原子中电子总数是电子层数的3倍:其中元素a、c、e形成的化合物eca2,是一种离子化合物;元素d和f是刚玉的主要成分。下列叙述不正确的是( )
A.元素b、c、d的最简单的氢化物的熔沸点高低:d>c>b
B.元素b、e、f的最高价氧化物的水化物两两之间可以相互反应
C.离子化合物eca2的阴、阳离子中所含的电子数相同,且均为10个电子
D.元素a、b、d形成的化合物M可与元素e的单质反应,则M不一定是酸类物质
【分析】六种短周期元素a、b、c、d、e、f的原子序数依次递增,其中a和e位于同一主族,b原子中电子总数是电子层数的3倍,则b为碳元素;刚玉的主要成分Al2O3,则d为O,f为Al,元素a、c、e形成的化合物eca2,是一种离子化合物,则a、e为第IA族元素,所以该化合物中c为﹣3价,即c为N元素,结合原子序数可知,a为H、e为Na,所以a、b、c、d、e、f分别为H、C、N、O、Na、Al,据此解答。
【解答】解:A.元素C、N、O的最简单的氢化物的熔沸点高低:H2O>NH3>CH4,故A正确;
B.元素b、e、f的最高价氧化物的水化物分别为H2CO3、NaOH、Al(OH)3,H2CO3与Al(OH)3不反应,故B错误;
C.离子化合物eca2为NaNH2,Na+和NH2﹣均含有10个电子,故C正确;
D.元素H、C、O形成的化合物M可与元素Na的单质反应,M可能是乙醇,则M不一定是酸类物质,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了物质结构及其性质,涉及氢化物的性质、物质之间的反应、核外电子数的计算、等知识点,这些都是考查热点,题目难度中等,根据题中的信息推断元素是解题的关键。
12.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示:已知Y元素原子的外围电子排布为ns(n﹣1)npn,则下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4
B.Y元素在周期表的第3周期第ⅤA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4
【分析】Y元素原子的外围电子排布为ns(n﹣1)npn,由于s能级只能容纳2个电子,且p能级已填充电子,故n=3,则Y为P元素,结合元素相对位置可知,X为C元素、Z为Se,据此解答.
【解答】解:Y元素原子的外围电子排布为ns(n﹣1)npn,由于s能级只能容纳2个电子,且p能级已填充电子,故n=3,则Y为P元素,结合元素相对位置可知,X为C元素、Z为Br,
A.由上述分析可知n=3,则Y元素原子的外围电子排布为3s23p3,故A错误;
B.Y元素原子的外围电子排布为3s23p3,Y处于第三周期ⅤA族,故B正确;
C.X为C元素,处于第二周期,所在周期中含有6种非金属元素(包含稀有气体),所含非金属元素最多,故C正确;
D.Z处于第四周期ⅥA族,原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,故D正确,
故选:A。
【点评】本题考查结构与物质关系、元素周期表、核外电子排布等,比较基础,注意对元素周期表的整体把握,有利于基础知识的巩固.
13.短周期中三元素a、b、c在周期表中的位置如图,下列有关这三种元素的叙述正确的是( )
a
b
c
A.a是一种活泼的非金属元素
B.c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸
C.b的氢化物很稳定
D.b元素的最高化合物为+7价
【分析】由如图所示短周期中三元素a、b、c在周期表中的位置可知,a为氦元素,b为氟元素,c硫元素.利用元素周期律的递变规律和在周期表中的位置解答.
【解答】解:短周期元素,由元素在周期表中的位置可知a为氦元素,b为氟元素,c硫元素,则
A、a为氦元素,为惰性气体元素,性质稳定,非金属性很弱,故A错误;
B、c硫元素,其最高价氧化物的水化物是硫酸,属于强酸,故B错误;
C、b为F元素,非金属性非常强,非金属性越强,其氢化物越稳定,所以氟化氢很稳定,故C正确;
D、b为F元素,无正价,最高化合价为0,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查位置结构性质的相互关系应用,题目难度不大,注意周期律的递变规律.
14.下列排序正确的是( )
A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOH
B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN
D.沸点:PH3<NH3<H2O
【分析】A.酸性应为C6H5OH<H2CO3<CH3COOH;
B.根据元素的金属性强弱判断;
C.SiCl4为分子晶体,熔点最低;
D.NH3和H2O都含有氢键,沸点较高.
【解答】解:A.三种酸中,醋酸酸性最强,苯酚酸性最弱,应为C6H5OH<H2CO3<CH3COOH,故A错误;
B.金属性Ba>K>Ca,则碱性:Ca(OH)2<KOH<Ba(OH)2,故B错误;
C.SiCl4为分子晶体,熔点最低,BN为原子晶体,熔点最高,应有SiCl4<MgBr2<BN,故C错误;
D.NH3和H2O都含有氢键,沸点较高,由于水中含有氢键数目较多,则水的沸点最高,在常温下为液体,而氨气在常温下为气体,则沸点:PH3<NH3<H2O,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查较为综合,涉及酸性、金属性、熔沸点高低的比较,侧重于元素周期律的递变规律的考查,题目难度中等.
15.如图为短周期的部分元素的位置信息,下列推断错误的是( )
A.X和Y不可能形成化合物
B.Y的氧化物有多种
C.Z一定条件下与水反应
D.对应最高价氧化物的水化物的碱性,Y比Z强
【分析】短周期的部分元素的位置信息分析可知,X为H元素,Y为Na元素,Z为Mg元素,
A.H和Na可以形成氢化物;
B.Y为Na可以形成氧化钠、过氧化钠等;
C.Z为Mg和热水反应生成氢氧化镁和氢气;
D.元素金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强;
【解答】解:短周期的部分元素的位置信息分析可知,X为H元素,Y为Na元素,Z为Mg元素
A.X和Y为H和Na元素,可能形成化合物NaH,故A错误;
B.Y为Na可以形成氧化钠、过氧化钠等,故B正确;
C.Z为Mg为较活泼金属,和热水反应生成氢氧化镁和氢气,故C正确;
D.Y为Na元素,Z为Mg元素,金属性Na>Mg,金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强,Y比Z强,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查了原子结构、周期表递变规律、物质组成等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
16.短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如图所示.下列判断正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径:丙>丁>戊
B.金属性:甲>丙
C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊
D.最外层电子数:甲>乙
【分析】由短周期金属元素甲~戊在周期表中的位置可知,甲为Li、乙为Be、丙为Na、丁为Mg、戊为Al,
A.同周期自左而右原子半径减小;
B.同主族自上而下金属性增强;
C.同周期自左而右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱;
D.同周期自左而右最外层电子数增大.
【解答】解:由短周期金属元素甲~戊在周期表中的位置可知,甲为Li、乙为Be、丙为Na、丁为Mg、戊为Al,
A.同周期自左而右原子半径减小,故原子半径:丙>丁>戊,故A正确;
B.同主族自上而下金属性增强,故金属性:甲<丙,故B错误;
C.同周期自左而右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,故氢氧化物碱性:丙>丁>戊,甲<丙,故C正确;
D.甲、乙同周期,乙的原子序数较大,故最外层电子数:甲<乙,故D错误,
故选:AC。
【点评】本题考查元素周期表与元素周期律应用,侧重对元素周期律的考查,比较基础,注意对元素周期表的整体把握.
二.填空题(共2小题)
17.请在下列问题的横线上填上合适的短周期元素符号:
(1)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的2倍,该元素可能是 C 。
(2)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素可能是 C 。
(3)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的,该元素可能是 Li或P 。
(4)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的,该元素可能是 Li或Si 。
【分析】(1)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的2倍,有2个电子层符合电子排布规律,最外层电子数为2×2=4;
(2)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,有2个电子层符合电子排布规律,最外层电子数为2×2=4;
(3)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的,可能为2个电子层或3个电子层;
(4)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的,可能为2个电子层或3个电子层。
【解答】解:(1)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的2倍,有2个电子层符合电子排布规律,最外层电子数为2×2=4,为C元素,
故答案为:C;
(2)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,有2个电子层符合电子排布规律,最外层电子数为2×2=4,为C元素,
故答案为:C;
(3)某元素原子核外最外层电子数是内层电子总数的,可能为2个电子层或3个电子层,最外层电子数为1或5,为Li或P,
故答案为:Li
或P;
(4)某元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的,可能为2个电子层或3个电子层,最外层电子数为1或4,为Li或Si,
故答案为:Li
或Si。
【点评】本题考查位置、结构与性质,为高频考点,把握原子结构、电子排布来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意电子排布规律的应用,题目难度不大。
18.元素A、B、C都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是本周期中电负性最大的.
请回答:
(1)A原子的核外电子排布的轨道表示式 ,B原子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p2 ,C原子的价电子排布式 3s23p5 .
(2)A、B、C的气态氢化物的化学式分别是 CH4、SiH4、HCl ,其中最不稳定的是 SiH4 .
(3)它们的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是 HClO4 .
(4)AC4的化学式 CCl4 ,电子式 ,结构式 ,中心原子A的杂化方式 sp3 杂化,是 非极性 (填“极性”或“非极性”)分子.
【分析】元素A、B、C都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个电子,则A的外围电子排布为2s22p2,故A为碳元素;B的3p轨道上有空轨道,则B的外围电子排布为3s23p1或3s23p2,A、B同主族,故B为硅元素;B、C同周期,C是本周期中电负性最大的,故C为氯元素,据此答题;
【解答】解:元素A、B、C都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个电子,则A的外围电子排布为2s22p2,故A为碳元素;B的3p轨道上有空轨道,则B的A的外围电子排布为3s23p1或3s23p2,A、B同主族,故B为硅元素;B、C同周期,C是本周期中电负性最大的,故C为氯元素.
(1)A为碳元素,碳原子的;B为硅元素,Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2;C为氯元素C原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,价电子排布式为3s23p5,
故答案为:;1s22s22p63s23p2;3s23p5;
(2)A为碳元素,B为硅元素,C为氯元素,它们气态氢化物的化学式分别是CH4、SiH4、HCl,非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性Cl>C>Si,所以氢化物稳定性HCl>CH4>SiH4,气态氢化物最不稳定的化学式是SiH4,
故答案为:CH4、SiH4、HCl; SiH4;
(3)非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性Cl>C>Si,所以酸性HClO4>H2CO3>H2SiO3,酸性最强的是
HClO4,故答案为:HClO4;
(4)AC4的化学式CCl4,分子中碳原子与氯原子之间形成1对共用电子对,电子式为,结构式为,中心原子C原子的杂化轨道数为4,碳原子采取sp3杂化,分子为正四面体对称结构,是非极性分子,
故答案为:CCl4;;;sp3;非极性.
【点评】本题考查结构与物质关系、核外电子排布规律、常用化学用语、分子结构等,难度不大,注意基础知识的掌握与理解.
三.解答题(共8小题)
19.我们通过高中化学课的学习已经学握了元素周期律、元素周期表部分的相关内容,下面我们试着检测一下自己的学习效果:
Ⅰ.A、B、C、D、F、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成气态分子X,X的水溶液呈碱性,D的简单阳离子与X具有相同电子数,且D是同周期元素中原子半径最大的元素;E元素的原子最外层比次外层少两个电子,C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。则:
(1)B的原子结构示意图为 。
(2)B单质的结构式为 N≡N
C
与D按原子个数比1:1所形成的化合物的电子式 。
(3)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是 H2O 。(写化学式)
(4)F的单质在反应中常作 氧化 剂。(填“氧化”或“还原”)
Ⅱ.A、B、C、D、E、F、G、H八种主族元素分布在三个不同的短周期,它们在周期表中位置如图。
请回答下列问题:
(5)写出E元素在周期表中的位置 第三周期第ⅠA族 。
(6)E、F、H所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 S2﹣>Na+>Al3+ 。(用离子符号表示)
【分析】Ⅰ.A、B、C、D、F、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成气态分子X,X的水溶液呈碱性,则X为NH3,A为H、B为N;D的简单阳离子与X具有相同电子数,且D是同周期元素中原子半径最大的元素,则D为Na;E元素的原子最外层比次外层少两个电子,则E为S;F的原子序数大于S,则F为Cl元素;C、F两种元素的原子最外层共有13个电子,C的最外层电子数为13﹣7=6,C的原子序数小于Na,则C为O元素;
Ⅱ.A、B、C、D、E、F、G、H八种主族元素分布在三个不同的短周期,它们在周期表中位置如图,A为H,B为C元素,C为N,D为O,E为Na,F为Al,G为Si,H为S,I为Cl元素,以此分析解答。
【解答】解:Ⅰ.(1)B为N,N原子质子数为7,核外有2个电子层,最外层有5个电子,原子结构示意图为,
故答案为:;
(2)B单质为N2,N2的结构式为N≡N;
C为O,D为Na,C与D按原子个数比1:1所形成的化合物为过氧化钠,过氧化钠为离子化合物,其电子式为,
故答案为:N≡N;;
(3)A为H,B、C、E分别为N、O、S,非金属性:O>N>S,则与H形成的化合物中最稳定的为H2O,
故答案为:H2O;
(4)F为Cl,F的单质为氯气,氯气具有强氧化性,在反应中常作氧化剂,
故答案为:氧化;
Ⅱ.(5)E为Na,原子序数为11,在周期表中位于第三周期第ⅠA族,
故答案为:第三周期第ⅠA族;
(6)E为Na,F为Al,H为S,电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,则简单离子的半径由大到小的顺序为S2﹣>Na+>Al3+,
故答案为:S2﹣>Na+>Al3+。
【点评】本题考查位置结构性质的相互关系应用,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见化学用语的书写原则,试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力,题目难度不大。
20.周期表前20号元素中有A、B、C、D、E五种不同主族元素.已知它们原子半径依次增大,其中A与D、C与E原子的电子层数都相差2,且D与E原子的最外层电子数之比为2:1,C与E能形成离子化合物EC.
(1)D元素的原子结构示意图为 ;
(2)B元素的名称为 氟 ;
(3)用电子式表示A2C的形成过程 ;
(4)写出E的碳酸氢盐与足量KOH溶液反应的离子方程式: Ca2++2HCO3﹣+2OH﹣=CaCO3↓+CO32﹣+2H2O ;
(5)写出EA2与水反应放出气体的化学方程式,并用单线桥表示电子转移方向和数目 .
【分析】周期表前20号元素中有A、B、C、D、E五种不同主族元素.已知它们原子半径依次增大,其中A与D、C与E原子的电子层数都相差2,D和E不能同时是第三周期的元素,否则A和C都是氢,结合原子半径知E是第四周期的元素中的钾或钙,D是第三周期的元素,A是氢,则E是钙(钾与氢同主族),D与E原子的最外层电子数之比为2:1,则D是硅,结合“C与E能形成离子化合物EC”知C是氧,根据原子半径知B是氟.
【解答】解:周期表前20号元素中有A、B、C、D、E五种不同主族元素.已知它们原子半径依次增大,其中A与D、C与E原子的电子层数都相差2,D和E不能同时是第三周期的元素,否则A和C都是氢,结合原子半径知E是第四周期的元素中的钾或钙,D是第三周期的元素,A是氢,则E是钙(钾与氢同主族),D与E原子的最外层电子数之比为2:1,则D是硅,结合“C与E能形成离子化合物EC”知C是氧,根据原子半径知B是氟.
(1)D为Si元素,原子结构示意图为,故答案为:;
(2)B元素的名称为氟,故答案为:氟;
(3)用电子式表示H2O的形成过程:,故答案为:;
(4)E的碳酸氢盐与足量KOH溶液反应的离子方程式:Ca2++2HCO3﹣+2OH﹣=CaCO3↓+CO32﹣+2H2O,故答案为:Ca2++2HCO3﹣+2OH﹣=CaCO3↓+CO32﹣+2H2O;
(5)CaH2与水反应放出气体,反应化学方程式:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,并用单线桥表示电子转移方向和数目为:,
故答案为:.
【点评】本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,侧重考查学生的分析推理能力、常用化学用语等,(5)为易错点,中学基本不涉及金属氢化物,难度中等.
21.有A、B、C、D、E五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大。B元素的最高正价与最低负价的绝对值之差为2,C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,D元素在所在周期中原子半径最大:A与B、C分别构成电子数相等的化合物X、Y,A与E形成化合物W,W在空气中产生白雾。
(1)画出E的原子结构示意图 ,X分子的空间构型为 三角锥 。
(2)化合物X与化合物W在空气中相遇后产生的现象是 产生大量的白烟 。
(3)在同主族氢化物的性质中,Y的沸点反常,原因是 水分子之间形成氢键 。
(4)写出X催化氧化的化学方程式 4NH3+5O24NO+6H2O 。
(5)Z是由3种元素构成的分子,Z与X按物质的量1:2反应生成尿素[CO(NH2)2]和化合物W.则化合物Z的电子式为 。
【分析】A、B、C、D、E五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大。C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则C原子有2个电子层,最外层电子数为6,则C为氧元素;
D元素在所在周期中原子半径最大,原子序数大于氧元素,应处于第三周期,则D为Na元素;
B元素的最高正价与最低负价的绝对值之差为2,处于ⅤA族,其原子序数小于氧元素,故B为氮元素;
A与B、C分别构成电子数相等的化合物X、Y,则A为H元素、X为NH3、Y为H2O;
A与E形成化合物W,W在空气中产生白雾,则E为Cl元素、W为HCl,据此解答。
【解答】解:A、B、C、D、E五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大。C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则C原子有2个电子层,最外层电子数为6,则C为氧元素;
D元素在所在周期中原子半径最大,原子序数大于氧元素,应处于第三周期,则D为Na元素;
B元素的最高正价与最低负价的绝对值之差为2,处于ⅤA族,其原子序数小于氧元素,故B为氮元素;
A与B、C分别构成电子数相等的化合物X、Y,则A为H元素、X为NH3、Y为H2O;
A与E形成化合物W,W在空气中产生白雾,则E为Cl元素、W为HCl,
(1)E为Cl元素,原子结构示意图为,X为NH3,其空间构型为三角锥型,
故答案为:;三角锥;
(2)NH3与HCl与在空气中相遇反应生成氯化铵固体,产生大量的白烟,
故答案为:产生大量的白烟;
(3)水分子之间形成氢键,分子之间的作用力增强,其沸点高于同主族其它元素氢化物,
故答案为:水分子之间形成氢键;
(4)NH3催化氧化的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(5)Z是由3种元素构成的分子,能与NH3以1:2的物质的量之比反应生成尿素CO(NH2)2和HCl,则Z含有C、O、Cl三种元素,结合质量守恒可知Z应为COCl2,其电子式为:,
故答案为:。
【点评】本题考查结构性质位置关系运用、常用化学用语、元素化合物性质等,推断元素是解题关键,(5)中注意利用质量守恒定律确定Z的组成,难度中等。
22.短周期主族元素A、B、C、D、E、F在元素周期表中的位置如图所示,试回答下列问题:
(1)写出下列元素的元素符号:B N ,E Si 。
(2)写出化合物A2C2的结构式: H﹣O﹣O﹣H 。
(3)BA3的电子式为 。
(4)写出D的最高价氧化物对应的水化物与F2反应的离子方程式: 2OH﹣+Cl2=Cl﹣+ClO﹣+H2O 。
【分析】由短周期主族元素A、B、C、D、E、F在元素周期表中的位置可知,A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Si、F为Cl,
(1)B、E分别为N、Si;
(2)H2O2为共价化合物;
(3)BA3为氨气,为共价化合物;
(4)D的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,与Cl2反应生成NaCl、NaClO和水。
【解答】解:(1)B、E元素的元素符号分别为N、Si,
故答案为:N;Si;
(2)化合物A2C2的结构式为H﹣O﹣O﹣H,
故答案为:H﹣O﹣O﹣H;
(3)BA3的电子式为,
故答案为:;
(4)D的最高价氧化物对应的水化物与F2反应的离子方程式为2OH﹣+Cl2=Cl﹣+ClO﹣+H2O,
故答案为:2OH﹣+Cl2=Cl﹣+ClO﹣+H2O。
【点评】本题考查位置、结构与性质,为高频考点,把握元素的位置、元素的性质、元素化合物知识为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意化学用语的应用,题目难度不大。
23.(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置.
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:
2NH3+3F2NF3+3NH4F
①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 abd (填序号).
a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体
②基态铜原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1 .
(3)BF3与一定量水形成(H2O)2?BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及 ad (填序号).
a.离子键
b.共价键
c.配位键
d.金属键
e.氢键
f.范德华力
②R中阳离子的空间构型为 三角锥型 ,阴离子的中心原子轨道采用 sp3 杂化.
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×10﹣10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键.据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸) < Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是 中形成分子内氢键,使其更难电离出H+ .
【分析】(1)同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但氮元素的2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能力降低,氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素;
(2)①Cu是金属,属于金属晶体,NH4F是盐,属于离子晶体,NH3、F2、NF3都属于分子晶体;
②Cu原子核外有29个电子,根据核外电子排布规律书写;
(3)①由Q的结构可知,Q分子中处于在氢键、共价键、配位键(O与B之间)、分子间作用力;
②R中阳离子为H3+O,中心原子氧原子价层电子对数=34,孤电子对1,据此判断;
(4)中形成分子内氢键,使其更难电离出H+.
【解答】解:(1)同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但氮元素的2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能力降低,氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素,故C、N、O三种元素的相对位置为:,故答案为:;
(2)①Cu是金属,属于金属晶体,NH4F是盐,属于离子晶体,NH3、F2、NF3都属于分子晶体,
故答案为:abd;
②Cu原子核外有29个电子,基态铜原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
(3)①由Q的结构可知,Q分子中处于在氢键、共价键、配位键(O与B之间)、分子间作用力,
故答案为:ad;
②R中阳离子为H3+O,中心原子氧原子价层电子对数=34,孤电子对1,为三角锥型,氧原子采取sp3杂化,
故答案为:三角锥型;sp3;
(4)中形成分子内氢键,使其更难电离出H+,故相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)<Ka(苯酚),
故答案为:<;中形成分子内氢键,使其更难电离出H+.
【点评】本题考查电离能、晶体类型、化学键及氢键对物质性质的影响、分子结构与杂化理论等,难度中等,需要学生全面掌握基础知识,并能运用分析解决问题.
24.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e、f,原子序数依次增大.a是宇宙中最丰富的元素,b的某种核素在考古时用来测定一些文物的年代,d与e同族,用e氧化物漂白的草帽日久又变成黄色;f的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子.回答下列问题;
(1)b、c、d、e中第一电离能最大的是 N (填元素符号),c的价层电子轨道示意图为 ,f在周期表中的位置是 第四周期第IB族
(2)由a、b、d三元素形成的相对分子质量最小的化合物A的化学式为 HCHO ,A的中心原子的杂化方式为 sp2 在25℃、101kPa下,已知15gA完全燃烧放出281.8kJ的热量,写出表示A燃烧热的热化学反应方程式 HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=﹣563.8kJ/mol
(3)c和e元素分别形成的常见含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸有 NO2﹣、NO3﹣ ;酸根呈三角锥结构的酸是 SO32﹣ .(填化学式)
(4)f晶胞结构如图(1)所示,f晶体中每个f原子周围距离最近的f原子数目为 12 .d和f形成的一种离子化合物B的晶体结构如图(2),B在稀硫酸中能生成f单质及其它产物.写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目: .
【分析】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e、f,原子序数依次增大.a是宇宙中最丰富的元素,则a为H;b的某种核素在考古时用来测定一些文物的年代,则b为C;d与e同族,用e氧化物漂白的草帽日久又变成黄色,则d为O、e为S;f的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子,则f为Cu;c
的原子序数介于C、O之间,故c为N元素.
(1)同主族自上而下第一电离能减小,同周期随原子序数增大,元素第一电离能增大,但氮元素原子2p轨道为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的;
c为N元素,价层电子排布式为2s22p3,结合泡利原理、洪特规则画出轨道示意图;
f为Cu,在周期表中的位置是第四周期第IB族;
(2)由H、C、O三元素形成的相对分子质量最小的化合物A的化学式为HCHO,中心C原子形成3个σ键,没有孤对电子;燃烧热的热化学方程式中可燃物的系数为1,1molA完全燃烧放出的热量为281.8kJ563.8kJ,注明物质的聚集状态与放热反应书写热化学方程式;
(3)N和S元素分别形成的常见含氧酸有亚硝酸、硝酸、亚硫酸、硫酸;
(4)f晶胞结构如图(1)所示,为面心立方密堆积,面心原子与顶点原子相切,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用;
O和Cu形成的一种离子化合物B的晶体结构如图(2),晶胞中O原子数目为1+82,Cu原子数目为4,则B为Cu2O,Cu2O在稀硫酸中能生成Cu及其它产物,根据电子转移守恒可知还生成CuSO4,由元素守恒可知还生成水,该反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O.
【解答】解:周期表前四周期的元素a、b、c、d、e、f,原子序数依次增大.a是宇宙中最丰富的元素,则a为H;b的某种核素在考古时用来测定一些文物的年代,则b为C;d与e同族,用e氧化物漂白的草帽日久又变成黄色,则d为O、e为S;f的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子,则f为Cu;c
的原子序数介于C、O之间,故c为N元素;
(1)同主族自上而下第一电离能减小,同周期随原子序数增大,元素第一电离能增大,但氮元素原子2p轨道为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故C、N、O、S中第一电离能最大的是N,
c为N元素,价层电子轨道示意图为,
f为Cu,在周期表中的位置是第四周期第IB族,
故答案为:N;;第四周期第IB族;
(2)由H、C、O三元素形成的相对分子质量最小的化合物A的化学式为HCHO,中心C原子形成3个σ键,没有孤对电子,C原子的杂化方式为sp2,在25℃、101kPa下,15gA完全燃烧放出281.8kJ的热量,则1molA完全燃烧放出的热量为281.8kJ563.8kJ,表示A燃烧热的热化学反应方程式为:HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=﹣563.8kJ/mol,
故答案为:HCHO;sp2;HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=﹣563.8kJ/mol;
(3)N和S元素分别形成的常见含氧酸有亚硝酸、硝酸、亚硫酸、硫酸,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸有:NO2﹣、NO3﹣,酸根呈三角锥结构的酸是SO32﹣,
故答案为:NO2﹣、NO3﹣;SO32﹣;
(4)f晶胞结构如图(1)所示,为面心立方密堆积,面心原子与顶点原子相切,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用,f晶体中每个f原子周围距离最近的f原子数目为12,
O和Cu形成的一种离子化合物B的晶体结构如图(2),晶胞中O原子数目为1+82,Cu原子数目为4,则B为Cu2O,Cu2O在稀硫酸中能生成Cu及其它产物,根据电子转移守恒可知还生成CuSO4,由元素守恒可知还生成水,该反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,标出电子转移的方向和数目:,
故答案为:12;.
【点评】本题考查比较综合,涉及元素推断、电离能、核外电子排布、杂化方式与空间构型判断、热化学方程式书写、晶胞结构与计算、氧化还原反应等,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,难度中等.
25.随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在元素周期表的位置是 第3周期ⅢA族 。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示) O2﹣>Na+ ;
(3)z的简单氢化物与z的最高价氧化物的水化物形成的化合物中化学键类型为: 离子键和共价键 。
(4)元素y的一种同位素可用于测定文物年代,这种同位素原子符号为 146C 。
(5)元素g与元素h相比,非金属性较强的是 Cl (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 bd (填序号)。
a.常温下g的单质和h的单质状态不同
b.h的氢化物比g的氢化物稳定
c.一定条件下g和h的单质都能与氢氧化钠溶液反应
d.g、h最高价氧化物对应水化物的酸性前者弱于后者
(6)x、e反应可生成离子化合物ex。
①写出化合物ex的电子式 Na+[:H]﹣ 。
②将少量ex投入水中,剧烈反应,得到x单质。写出反应的化学方程式: NaH+H2O=NaOH+H2↑ ;
【分析】从图中的原子半径的大小及原子序数可知,x位于第一周期,y、z、d位于第二周期,e、f、g、h位于第三周期,结合元素化合价可知:x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素,据此解答。
【解答】解:根据分析可知,x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素。
(1)f是Al元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为3,在元素周期表中位于第3周期ⅢA族,
故答案为:第3周期ⅢA族;
(2)电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,则离子半径:O2﹣>Na+,
故答案为:O2﹣>Na+;
(3)z的简单氢化物为氨气,z的最高价氧化物的水化物为硝酸,二者反应生成的化合物为硝酸铵,硝酸铵为离子化合物,含有离子键和共价键,
故答案为:离子键和共价键;
(4)元素C的一种同位素可测定文物年代,该同位素含有8个中子,其质量数为6+8=14,这种同位素的符号是146C,
故答案为:146C;
(5)S和Cl位于周期表相同周期,原子序数越大非金属性越强,则Cl元素非金属性较强,
a.非金属性与单质的状态无关,故a错误;
b.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,h的氢化物比g的氢化物稳定,能够证明非金属性Cl>S,故b正确;
c.一定条件下g和h的单质都能与氢氧化钠溶液反应,属于单质的性质,与非金属性强弱无关,故c错误;
d.最高价含氧酸的酸性越强,非金属性越强,g、h最高价氧化物对应水化物的酸性前者弱于后者,说明非金属性Cl>S,故d正确;
故答案为:Cl;bd;
(6)①ex为NaH,NaH是离子化合物,阴离子是H﹣,NaH的电子式为Na+[:H]﹣,
故答案为:Na+[:H]﹣;
②NaH是一种离子化合物,遇水后放出氢气并生成NaOH,反应的化学方程式为:NaH+H2O=NaOH+H2↑,
故答案为:NaH+H2O=NaOH+H2↑。
【点评】本题考查位置结构性质关系的综合应用,题目难度中等,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物的性质,试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。
26.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),下列说法正确的是 b
a.原子半径和离子半径均减小;
b.金属性减弱,非金属性增强;
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强;
d.单质的熔点降低.
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 氩 ,氧化性最弱的简单阳离子是 Na+
(3)已知:
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
类型
离子化合物
离子化合物
离子化合物
共价化合物
熔点/℃
2800
2050
714
191
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是 MgO的熔点高,熔融时消耗更多能量,增加生产成本
制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是 氯化铝是共价化合物,熔融态氯化铝难导电
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料,由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式: .在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收a
kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJ?mol﹣1
(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是 b
a.NH3
b.HI
c.SO2
d.CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,写出该反应的化学方程式: 4KClO3KCl+3KClO4 .
【分析】(1)根据同一周期中元素周期律内容进行解答;
(2)第三周期中,次外层电子数为8,原子最外层电子书与次外层电子数相同,则该元素为氩;第三周期中简单阳离子为钠离子、镁离子和铝离子,金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱;
(3)根据表中金属化合物的熔点高低、化合物类型进行分析;
(4)四氯化硅为共价化合物,化学式中存在4个硅氯键;根据题中数据及热化学方程式的书写方法写出该反应的热化学方程式;
(5)浓硫酸具有强氧化性、酸性,P2O5是非氧化性干燥剂,然后结合各选项中气体的性质进行判断;
(6)根据题干信息判断该无氧酸盐为氯化钾,再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐名称,最后根据化合价升降相等配平即可.
【解答】解:(1)a.原子半径和离子半径均减小;第三周期中,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,而离子半径需要根据阴阳离子进行讨论,阳离子只有2个电子层,随着核电荷数在增大,半径逐渐减小,而阴离子有3个电子层,随着核电荷数的增加逐渐减小,但是阴离子半径整体大于阳离子半径,从阴离子到阳离子,半径在减小,故a错误;
b.金属性减弱,非金属性增强;同一周期中,随着核电荷数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故b正确;
c.最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故c错误;
d.金属单质的熔点降低,即Na<Mg<Al<Si(原子晶体),而非金属单质是分子晶体,熔点比金属单质低,整体趋势是Si>Al>Mg>S>Na>P>Cl2>Ar,故d错误;
故答案为:b;
(2)原子最外层电子书与次外层电子数相同,而第三周期中次外层电子为8,该元素原子结构示意图为:,则该元素为氩;金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱,所以第三周期中氧化性最弱的为Na+,
故答案为:氩;Na+;
(3)由于氧化镁的熔点远远大于氯化镁的熔点,熔融时消耗更多能量,增加生成成本,所以工业制镁时,采用电解MgCl2而不电解MgO;
由于氯化铝为共价化合物,熔融状态下氯化铝难导电,制锅时电解Al2O3而不电解AlCl3,
故答案为:MgO的熔点高,熔融时消耗更多能量,增加生产成本;氯化铝是共价化合物,熔融态氯化铝难导电;
(4)四氯化硅为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,四氯化硅的电子式为:;
1.12kg纯硅的物质的量为:40mol,生成40mol硅吸收akJ热量,则生成1mol硅吸收的热量为:0.025akJ,所以四氯化硅气体与氢气反应生成单质硅和氯化氢的热化学方程式为:2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJ?mol﹣1,
故答案为:;2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJ?mol﹣1;
(5)浓硫酸具有强氧化性、酸性,不能干燥具有还原性、碱性的气体,所以选项中不能用浓硫酸干燥的为a.NH3
b.HI,而P2O5是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体,可以干燥碘化氢,所以b正确,
故答案为:b;
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为﹣1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为:4KClO3KCl+3KClO4,
故答案为:4KClO3KCl+3KClO4.
【点评】本题考查了同一周期中元素周期律与原子结构的关系、热化学方程式的书写、化学方程式的书写等知识,题目难度较大,试题涉及的题量较大,充分考查了学生对所学知识的掌握情况,试题有利于培养学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.