广西靖西市第二中学2019-2020学年高二下学期化学开学考试卷
一、单选题
1.(2020高二下·靖西开学考)从原子序数11依次增加到17,下列所叙递变关系错误的是( )
A.电子层数逐渐增多 B.原子半径逐渐减小
C.最高正价数值逐渐增大 D.从硅到氯最低负价从-4到-1
2.(2016高一下·右玉月考)下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为+3;
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素;
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6;
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族.
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
3.(2020高二下·靖西开学考)X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3,它的气态氢化物为( )
A.HX B.H2X C.XH3 D.XH4
4.(2020高二下·靖西开学考)X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )
A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大
B.元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY>XmR
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
5.(2020高二下·靖西开学考)下列递变规律错误的是( )
A.HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强
B.钠、镁、铝的还原性依次减弱
C.HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱
D.P、S、Cl三种元素的最高正化合价依次升高
6.(2020高二下·靖西开学考)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z M R
原子半径/nm 0.186 0.102 0.075 0.074 0.143
主要化合价 +1 +6、-2 +5、-3 -2 +3
已知X是短周期中最活泼的金属,且与R同周期。下列叙述错误的是( )
A.离子半径大小:R3+<X+<M2-
B.Y与M组成的化合物是光化学烟雾的原因之一
C.将YM2通入Ba(NO3)2溶液中有大量白色沉淀产生
D.M氢化物的熔沸点高于Z氢化物的熔沸点
7.(2017高一下·唐山期中)下列化合物电子式书写正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2020高二下·靖西开学考)下列不是离子化合物的是( )
A.HF B.CaI2 C.KOH D.NaNO3
9.(2016高一下·天全期中)下列微粒中,既含有离子键又含有共价键的是( )
A.Ca(OH)2 B.H2O2 C.Na2O D.MgCl2
10.(2020高二下·靖西开学考)下列关于化学用语“NH4Cl”的理解,错误的是( )
A.氯化铵中含有一个NH 和一个Cl-,属于共价化合物
B.氯化铵由N、H、Cl三种元素组成
C.氯化铵固体由NH 和Cl-构成
D.氯化铵固体中阴、阳离子个数比为1:1
11.(2020高二下·靖西开学考)下列能级符号表示错误的是( )
A.2p B.3f C.4s D.5d
12.(2020高二下·靖西开学考)下列各离子或原子的电子排布式错误的是( )
A.Ca2+:1s22s22p63s23p6 B.O2-:1s22s22p4
C.K: 1s22s22p63s23p64s1 D.Fe3+:1s22s22p63s23p63d5
13.(2020高二下·靖西开学考)下图是第三周期主族元素的某些性质随原子序数变化的柱形图,则y轴可表示( )
①第一电离能②电负性 ③原子半径 ④简单离子半径 ⑤最高正化合价 ⑥形成简单离子转移的电子数
A.①②③④⑤⑥ B.①②③⑤
C.②④⑤ D.②⑤
14.(2020高二下·靖西开学考)下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.基态Fe原子的外围电子排布图为
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区
15.(2020高二下·靖西开学考)下列表达方式正确的是( )
A.24 Cr的外围电子排布式:3d44s2
B.CO2的立体结构模型
C.基态碳原子的价电子排布图为
D.S2-的结构示意图:
16.(2020高二下·靖西开学考)下列物质中,难溶于CCl4的是( )
A.碘单质 B.水 C.苯 D.甲烷
17.(2020高二下·靖西开学考)下列叙述正确的是( )
A.P4和CO2分子中都只含有共价键
B.CCl4和NH3的分子的立体结构都是正四面体形
C.BF3分子中各原子均达到8e-稳定结构
D.甲烷的结构式为 ,它是对称的平面形分子
18.(2020高二下·靖西开学考)下列分子中心原子是sp2杂化的是( )
A.PBr3 B.CH4 C.BF3 D.H2O
19.(2020高二下·靖西开学考)下列物质中,分子的立体结构与水分子相似的是 ( )
A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4
20.(2020高二下·靖西开学考)下列元素中原子半径最大的是( )
A.氯 B.钠 C.氢 D.氟
二、综合题
21.(2020高二下·靖西开学考)
(1)元素周期表前四周期元素中失电子能力最强的元素是 (填元素符号,下同),得电子能力最强的元素是 。
(2)短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,则
X
Y
Z
①Y、Z元素的气态氢化物的稳定性 > (填化学式)。
②三种元素形成的单质中熔点最高的是 (填化学式)。
22.(2020高二下·靖西开学考)根据下列表格,回答有关问题:
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
一
二
a b c d
三 e f g h i j k l
(1)上表中,a元素的元素符号为 ,第一电离能最小的元素是 (填元素名称,下同),电负性最大的元素是 。
(2)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 (填化学式,下同),碱性最强的是 。
(3)某元素最高价氧化物对应的水化物呈两性,则该元素是 (填对应的字母),该元素与c元素形成的化合物能否与NaOH溶液反应(若能,写出相应的离子方程式;若不能,则填“否”) 。
(4)在e~k元素的原子中,原子半径最小的是 (填元素符号),其价电子排布式为 ;未成对电子数最多的是 (填元素符号),其最高价氧化物对应水化物的化学式为 ;有两个未成对电子的元素是 (填元素符号);M层有两个空轨道的是 (填元素符号),其阳离子结构示意图为 。
23.(2020高二下·靖西开学考)写出(1)~(4)原子的电子排布式,用价层电子对互斥模型推测(5)~(8)分子的空间构型。
(1)Li ;
(2)K ;
(3)Mg ;
(4)Cl ;
(5)CO2 ;
(6)SO2 ;
(7)NH3 ;
(8)CH4 。
24.(2020高二下·靖西开学考)某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 实验现象
①将氯水滴加到NaBr溶液中,振荡后再加入适量CCl4,振荡,静置 A、浮在水面上,熔成小球,不定向移动,随之消失
②将一小块金属钠放入到冷水中 B、分层,上层无色,下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后再加入适量 CCl4,振荡,静置 C、浮在水面上,熔成小球,不定向移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D、分层,上层无色,下层棕红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的: 。
(2)实验用品:
①实验试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L-1溴化钠溶液、0.1 mol·L-1碘化钠溶液、四氯化碳。
②实验仪器: 、 、 、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式):
实验方案 实验现象 化学方程式
①
②
③
④
(4)实验结论: 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】原子序数11~17号元素都处于第三周期,
A.同周期元素具有相同电子层数,电子层数都是3层,A符合题意;
B.同周期,从左向右,核电荷数越多,对最外层电子的吸引越强,则原子半径逐渐减小,B不符合题意;
C.同周期,从左向右,最外层电子数逐渐增大,则最高正价逐渐增大,C不符合题意;
D.最低负化合价=最外层电子数-8,硅到氯最外层电子数由4增加为7,从硅到氯负价从-4到-1,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题是考查学生对元素周期的性质递变规律的熟练掌握程度,特别是同周期,具有相同电子层数,从左向右元素的非金属性增强,原子半径在减小,最高正价在增大,中部出现负价,负价由-4价到-1价;需要注意的是O元素没有最高价正价,F没有正价。
2.【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】解:原子序数为15的元素是P,最外层电子数为5,则最高化合价为+5价,故①错误;
在元素周期表中同一周期随原子序数递增非金属性逐渐增强,故②正确;
C的质子数为6,但中子数不一定为6,因C存在14C和13C等同位素,故③错误;
原子序数为12的元素为Mg,位于元素周期表的第三周期ⅡA族,故④正确.
故选C.
【分析】①利用最外层电子数分析最高正化合价;②元素周期表中从左到右元素的非金属性在增强;③第二周期ⅣA族元素为C元素,核电荷数一定为6;④原子序数为12的元素为Mg元素.
3.【答案】C
【知识点】化合价与化学式
【解析】【解答】X元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HXO3,则X的最高正价为+5价,说明X原子最外层有5个电子,最低化合价为-3价,形成的氢化物为XH3,C选项符合题意;
故答案为:C。
【分析】若主族元素有最高正价和最低负极,其最高正价为族序数,最低负价为族序数-8,最高正价与最低负价绝对值之和为8。
4.【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】由上述分析可知,X为H,Y为O,Z为Na,W为Al,R为S。
A.Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,原子序数越大离子半径越小,因此元素Y、Z、W形成的离子半径依次减小,A不符合题意;
B.元素X与元素Y可形成的化合物H2O2,B符合题意;
C.Y、R是同一主族的元素,均可与X形成结构相似的氢化物,元素的非金属性Y>R,元素的非金属性越强,其与H形成的化合物的稳定性就越强。所以元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY>XmR,C符合题意;
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝、硫酸,硫酸为强酸,氢氧化铝为弱碱,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大,X是周期表中原子半径最小的元素,X为H元素;Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y有2个电子层,最外层有6个,则Y为O元素;Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,R为S元素,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等,均为24,则Z的原子序数为11,W的原子序数为13符合,即Z为Na,W为Al,以此来解答。
5.【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.P、S、Cl为同周期元素,非金属性Cl>S>P,则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱,A符合题意;
B.钠、镁、铝位于同周期,金属性依次减弱,则还原性依次减弱,B不符合题意;
C.非金属性Cl>S>P,所以HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱,C不符合题意;
D.P、S、Cl三种元素的最高正化合价分别为+5价、+6价、+7价,依次升高,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强;
B.元素的金属性越强,对应的单质的还原性越强;
C.元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定;
D.P、S、Cl元素的最外层电子数等于其最高正价。
6.【答案】B
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】X是短周期中最活泼的金属,且与R同周期,X是Na,根据图表可知:Y为S、Z为N、M为O、R为Al;则
A.离子结构相同时,核电荷数大,离子半径越小,离子半径大小:Al3+<Na+<O2-,选项A不符合题意;
B.NOx是形成光化学烟雾的原因之一,选项B符合题意;
C.将SO2通入Ba(NO3)2溶液中二氧化硫被氧化为硫酸,有大量BaSO4白色沉淀产生,选项C不符合题意;
D.H2O的熔沸点高于NH3的熔沸点,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由化合价可知Y化合价有+6、-2价,应为ⅥA族元素,为S元素,M化合价只有-2价,为O元素,Z化合价为+5、-3,为ⅤA族元素,因原子半径大于O小于S,应为N元素,X化合价为+1价,为ⅠA族元素,原子半径大于S,为Na元素,R为+3价,属于ⅢA族元素,原子半径小于Na,大于S,为Al元素,结合对应单质、化合物的性质解答该题。
7.【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】解:A.氯化钙电子式; ,故A错误;
B.硫化钠为离子化合物,硫离子带电荷应为2﹣,正确的是 ,故B错误;
C.镁离子不能用方括号括起来,正确的是 ,故C错误;
D.氟化钾为离子化合物,电子式为: ,书写正确,故D正确,故选D.
【分析】从离子化合物和共价化合物的电子式书写方法确定电子式书写是否正确,用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:(1)电荷:用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷.(2)[](方括号):离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号.
8.【答案】A
【知识点】化学键;离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】A.HF是由H原子和F原子构成的分子,属于共价化合物,A符合题意;
B.CaI2是由Ca2+和I-构成的离子化合物,B不合题意;
C.KOH是由K+和OH-构成的离子化合物,C不合题意;
D.NaNO3是由Na+和NO3-构成的离子化合物,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,铵根离子和酸根离子之间存在离子键,含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,据此分析解答。
9.【答案】A
【知识点】离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】解:A.氢氧化钙中钙离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在共价键,故A正确;
B.双氧水分子中O原子和H原子、O原子和O原子之间存在共价键,故B错误;
C.Na2O中钠离子和阳离子之间只存在离子键,故C错误;
D.氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键,故D错误.
故选A.
【分析】一般来说,活泼金属和活泼金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,第IA、第IIA族元素和第VIA、第VIIA族元素之间易形成离子键,以此解答该题.
10.【答案】A
【知识点】离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】A.氯化铵属于离子化合物,A符合题意;
B.氯化铵化学式为NH4Cl,由N、H、Cl三种元素组成,B不符合题意;
C.氯化铵为离子化合物,固体时由NH 和Cl-构成,C不符合题意;
D.氯化铵固体中Cl-、NH4+个数比为1:1,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据氯化铵是离子化合物,没有分子分析;
根据氯化铵中含有氮氢氯三种元素分析;
根据一个氯化铵含有一个铵根离子和一个氯离子分析。
11.【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.第二能层含有2个能级,分别是2s、2p能级,含有2p能级, A不符合题意;
B.第三能层含有3个能级,分别是3s、3p、3d能级,不含3f能级,B符合题意;
C.第四能层含有4个能级,分别是4s、4p、4d、4f能级,含有4s能级,C不符合题意;
D.第五能层含有5个能级,分别是5s、5p、5d、5f、5g能级,含有5d能级,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大,据此即可解答。
12.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A.Ca2+核外电子数为18,其电子排布式为1s22s22p63s23p6,A不符合题意;
B.O2-核外电子数为10,电子排布式为1s22s22p6,B符合题意;
C.K原子核外电子数为19,电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,C不符合题意;
D.Fe3+核外电子数为23,电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据排布原理,能量最低原理、保利不相容原理、和洪特规则来书写即可。
13.【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】①第一电离能Na
综合以上分析,只有②⑤符合题意,
故答案为:D。
【分析】根据同周期元素的电负性从左到右随原子序数的增大而增大,原子半径依次减小;对于电子层结构相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,同周期金属元素形成的简单阳离子半径从左到右逐渐减小,结合元素周期律的相关知识回答即可。
14.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A. 在基态多电子原子中,3p轨道电子能量比4s轨道电子能量低,A不符合题意;
B. 基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2,3d轨道中,电子未充满,应遵循洪特规则,则外围电子排布图为 ,B符合题意;
C. 因为氮原子的最外层电子处于半充满的稳定状态,第一电离能出现反常,所以氧原子第一电离能比氮原子第一电离能小,C不符合题意;
D.Cu的价电子排布式为3d104s1,所以Cu在元素周期表中位于ds区,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高;
B.基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,根据洪特规则分析;
C.N原子的2p轨道处于半满,第一电离能大于氧原子;
D.Cu的价电子排布式为3d104s1,所以Cu在元素周期表中位于ds区。
15.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;原子结构示意图;球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A.24号的Cr的外围电子排布式: ,半满状态能量低,故A不符合题意;
B.二氧化碳分子是直线形,而不是V形,故B不符合题意;
C.基态碳原子价电子排布为 ,所以轨道排布式为: ,故C符合题意;
D. 最外层8个电子,而不是6个电子,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 24号的Cr的外围电子排布式:3d54s1;
B. 二氧化碳是直线分子;
C. 基态碳原子价电子排布为2s22p2;
D. S2-最外层8个电子。
16.【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】由相似相溶可知水为极性分子,单质碘、苯和甲烷均是非极性分子,而CCl4为非极性分子,因此难溶于四氯化碳的是水,
故答案为B。
【分析】根据相似相容原理,非极性分子易溶于非极性溶剂,CCl4为非极性分子,据此分析。
17.【答案】A
【知识点】化学键;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.P4中只含有P-P键,CO2分子中只含有C=O键,两者都只含有共价键,A符合题意;
B.CCl4中C原子上没有孤电子对,C的价层电子对数为4,则分子为正四面体形,NH3中N原子上有1对孤电子对,N的价层电子对数为4,则分子为三角锥形,B不符合题意;
C.BF3分子中,B位于第IIIA族,B原子不能满足最外层为8e-稳定结构,C不符合题意;
D.甲烷中C原子上没有孤电子对,C的价层电子对数为4,则甲烷为正四面体构型,而非平面形分子,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.P4中含有P-P键,CO2分子中含有C=O键;
B.NH3的分子的立体结构为三角锥形;
C.在ABn型化合物中,中心元素A的族序数+成键数=8时,满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构,含H元素的化合物一定不满足;
D.甲烷是正四面体形。
18.【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.P原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=3+ =4,P采用sp3杂化,选项A不符合题意;
B.C原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=4+ =4,C采用sp3杂化,选项B不符合题意;
C.B原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=3+ =3,B采用sp2杂化,选项C符合题意;
D.O原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=2+ =4,O采用sp3杂化,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题考查了原子杂化类型的判断,原子杂化类型的判断是高考热点,根据“杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数”是解答本题的关键。
19.【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.CO2中C原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为2,则CO2分子的立体构型为直线形,与水分子立体构型不同,A不合题意;
B.H2S中S原子上孤电子对数为 =2,σ键电子对数为2,则H2S分子的立体构型为V形,与水分子立体构型相似,B符合题意;
C.PCl3中P原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为3,则PCl3分子的立体构型为三角锥形,与水分子立体构型不同,C不合题意;
D.SiCl4中Si原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为4,则SiCl4分子的立体构型为正四面体形,与水分子立体构型不同,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】H2O中O原子上孤电子对数为 =2,σ键电子对数为2,则H2O分子的立体构型为V形;分析各分子的立体构型对比作答。
20.【答案】B
【知识点】微粒半径大小的比较
【解析】【解答】同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小(原子半径钠>氯);
同一主族元素,原子半径随着原子序数的增大而增大(原子半径氟<氯);
原子半径最大的是钠(氢元素为原子半径最小的元素),
故答案为:B。
【分析】电子层数越多,则微粒半径越大;当电子层数相同时,核电荷数越大,则半径越小;当电子层数和核电荷数均相同时,则核外电子数越多,则半径越大。
21.【答案】(1)K;F
(2)HF;H2S;S
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)由分析可知,位于元素周期表前四周期左下角的元素K金属性最强,失电子能力最强的元素是K;位于元素周期表右上角(稀有气体除外)的元素氟非金属性最强,得电子能力最强的元素是F。答案为:K;F;(2)由以上分析可知,X为氦,Y为氟、Z为硫。①非金属性F>S,则Y、Z元素的气态氢化物的稳定性HF>H2S。答案为:HF;H2S;②常温下,氦气呈气态、氟气呈气态、硫呈固态,从而得出三种元素形成的单质中熔点最高的是S。答案为:S。
【分析】(1)失电子能力最强的元素,就是金属性最强的元素;得电子能力最强的元素,就是非金属性最强的元素。比较周期表中元素的金属性及非金属性,利用同周期元素,从左往右,金属性依次减弱,非金属性依次增强;同主族元素,从上到下,金属性依次增强,非金属性依次减弱进行推断。(2)短周期元素是指周期表中1、2、3周期的元素,由X、Y、Z在周期表中的位置关系,可确定X为氦,则Y为氟、Z为硫。
①比较Y、Z元素的气态氢化物的稳定性,也就是比较二者的非金属性。
②比较三种元素形成的单质中熔点,应先看晶体类型,再看状态。
22.【答案】(1)C;钠;氟
(2)HClO4;NaOH
(3)g;Al2O3+2OH-=2AlO2- +H2O
(4)Cl;3s23p5;P;H3PO4;Si、S;Al;
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)上表中,a元素的元素符号为C;同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,则第一电离能最小的元素是钠;同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,电负性最大的元素是氟。答案为:C;钠;氟;(2)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是氯元素形成的高氯酸,其化学式为HClO4;钠的金属性最强,其最高价氧化物对应水化物的碱性最强,其化学式是NaOH。答案为:HClO4;NaOH;(3)某元素最高价氧化物对应的水化物呈两性,则该元素是铝,对应的字母为g;该元素与氧(O)元素形成的化合物为Al2O3,氧化铝属于两性氧化物,能与NaOH溶液反应,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2- +H2O。答案为:g;Al2O3+2OH-=2AlO2- +H2O;(4)同周期元素,从左往右,原子半径依次减小,在e~k元素的原子中,原子半径最小的是Cl,其价电子排布式为3s23p5;未成对电子数最多的是价电子排布式为3s23p3的磷,其元素符号为P,其最高价氧化物对应水化物的化学式为H3PO4;有两个未成对电子的元素其价电子排布可能是3s23p2、3s23p4,它们是Si、S;M层有两个空轨道的元素,其价电子排布式为3s23p1,其元素符号是Al,其阳离子结构示意图为 。答案为:Cl;3s23p5;P;H3PO4;Si、S;Al; 。
【分析】由元素在周期表中的位置,可确定:a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l分别为碳(C)、氮(N)、氧(O)、氟(F)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)、氩(Ar)。
23.【答案】(1)1s22s1
(2)1s22s22p63s23p64s1
(3)1s22s22p63s2
(4)1s22s22p63s23p5
(5)直线形
(6)V形
(7)三角锥形
(8)正四面体
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】(1)Li原子核外有3个电子,电子排布式为1s22s1;答案为:1s22s1;(2)K原子核外有19个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;答案为:1s22s22p63s23p64s1;(3)Mg原子核外有12个电子,电子排布式为1s22s22p63s2;答案为:1s22s22p63s2;(4)Cl原子核外有17个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p5;答案为:1s22s22p63s23p5;(5)CO2中碳原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为2,价层电子对数为2,则CO2分子呈直线形;答案为:直线形;(6)SO2中硫原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为2,价层电子对数为3,则SO2分子呈V形;答案为:V形;(7)NH3中氮原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,则NH3分子呈三角锥形;答案为:三角锥形;(8)CH4中碳原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为4,价层电子对数为4,则CH4分子呈正四面体;答案为:正四面体。
【分析】(1)~(4)根据原子核外电子排布规律书写原子核外电子排布式;(5)~(8)用价层电子对互斥理论分析空间构型。
24.【答案】(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性
(2)试管;胶头滴管;烧杯或表面皿
(3)D;Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;A;2Na+2H2O =2NaOH+H2↑;B;Br2+2NaI=2NaBr+I2;C;2K+2H2O =2KOH +H2↑
(4)同主族元素的性质相似,从上到下,元素的金属性增强,非金属性减弱。
【知识点】探究卤素单质间的置换反应
【解析】【解答】(1)依据某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验,结合实验过程和实验现象可知实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性,故答案为探究同主族元素性质的相似性和递变性;(2)根据实验方案,实验仪器除了镊子、小刀、玻璃片外,还需要胶头滴管滴加溶液,试管盛放溶液,钾与水的反应比钠更剧烈,一般在烧杯或表面皿中进行,故答案为试管;胶头滴管;烧杯或表面皿;(3)①将氯水滴加到NaBr溶液中,振荡后再加入适量CCl4,振荡,静置,溶液分层,上层无色,下层橙红色,实验现象为D,反应的化学方程式为Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 ;②将一小块金属钠放入到冷水中,钠浮在水面上,熔成小球,不定向移动,随之消失,实验现象为A,反应的化学方程式为 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后再加入适量 CCl4,振荡,静置,溶液分层,上层无色,下层紫红色,实验现象为B,反应的化学方程式为 Br2+2NaI=2NaBr+I2 ;④将一小块金属钾放入冷水中,钾浮在水面上,熔成小球,不定向移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失,实验现象为C,反应的化学方程式为2K+2H2O=2KOH+H2↑,
故答案为
实验内容 实验现象 化学方程式
① D Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
② A 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
③ B Br2+2NaI=2NaBr+I2
④ C 2K+2H2O=2KOH+H2↑
;(4)钠和钾都与水反应,但反应剧烈程度不同,钾比钠活泼;氯、溴、碘同属于同主族元素,根据实验的反应和现象可知,氯气置换出溴单质,溴单质可以置换出碘单质,说明氧化性氯气大于溴单质大于碘单质,证明化学性质相似,但存在不同,同主族元素性质相似,且从上到下,元素失电子能力增强,得电子能力减弱,故答案为同主族元素性质相似,从上到下,元素的金属性增强,非金属性减弱。
【分析】(1)依据题干信息结合实验过程和现象分析实验目的;(2)根据实验过程分析用到的仪器;(3)依据实验步骤和实验现象,结合物质性质和反应现象进行对应,写出反应的化学方程式;(4)分析金属和非金属反应的产物和剧烈程度,结合金属性和非金属性强弱的判断依据分析解答。
1 / 1广西靖西市第二中学2019-2020学年高二下学期化学开学考试卷
一、单选题
1.(2020高二下·靖西开学考)从原子序数11依次增加到17,下列所叙递变关系错误的是( )
A.电子层数逐渐增多 B.原子半径逐渐减小
C.最高正价数值逐渐增大 D.从硅到氯最低负价从-4到-1
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】原子序数11~17号元素都处于第三周期,
A.同周期元素具有相同电子层数,电子层数都是3层,A符合题意;
B.同周期,从左向右,核电荷数越多,对最外层电子的吸引越强,则原子半径逐渐减小,B不符合题意;
C.同周期,从左向右,最外层电子数逐渐增大,则最高正价逐渐增大,C不符合题意;
D.最低负化合价=最外层电子数-8,硅到氯最外层电子数由4增加为7,从硅到氯负价从-4到-1,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题是考查学生对元素周期的性质递变规律的熟练掌握程度,特别是同周期,具有相同电子层数,从左向右元素的非金属性增强,原子半径在减小,最高正价在增大,中部出现负价,负价由-4价到-1价;需要注意的是O元素没有最高价正价,F没有正价。
2.(2016高一下·右玉月考)下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为+3;
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素;
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6;
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族.
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】解:原子序数为15的元素是P,最外层电子数为5,则最高化合价为+5价,故①错误;
在元素周期表中同一周期随原子序数递增非金属性逐渐增强,故②正确;
C的质子数为6,但中子数不一定为6,因C存在14C和13C等同位素,故③错误;
原子序数为12的元素为Mg,位于元素周期表的第三周期ⅡA族,故④正确.
故选C.
【分析】①利用最外层电子数分析最高正化合价;②元素周期表中从左到右元素的非金属性在增强;③第二周期ⅣA族元素为C元素,核电荷数一定为6;④原子序数为12的元素为Mg元素.
3.(2020高二下·靖西开学考)X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3,它的气态氢化物为( )
A.HX B.H2X C.XH3 D.XH4
【答案】C
【知识点】化合价与化学式
【解析】【解答】X元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HXO3,则X的最高正价为+5价,说明X原子最外层有5个电子,最低化合价为-3价,形成的氢化物为XH3,C选项符合题意;
故答案为:C。
【分析】若主族元素有最高正价和最低负极,其最高正价为族序数,最低负价为族序数-8,最高正价与最低负价绝对值之和为8。
4.(2020高二下·靖西开学考)X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是( )
A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大
B.元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY>XmR
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】由上述分析可知,X为H,Y为O,Z为Na,W为Al,R为S。
A.Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,原子序数越大离子半径越小,因此元素Y、Z、W形成的离子半径依次减小,A不符合题意;
B.元素X与元素Y可形成的化合物H2O2,B符合题意;
C.Y、R是同一主族的元素,均可与X形成结构相似的氢化物,元素的非金属性Y>R,元素的非金属性越强,其与H形成的化合物的稳定性就越强。所以元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY>XmR,C符合题意;
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝、硫酸,硫酸为强酸,氢氧化铝为弱碱,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大,X是周期表中原子半径最小的元素,X为H元素;Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y有2个电子层,最外层有6个,则Y为O元素;Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,R为S元素,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等,均为24,则Z的原子序数为11,W的原子序数为13符合,即Z为Na,W为Al,以此来解答。
5.(2020高二下·靖西开学考)下列递变规律错误的是( )
A.HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强
B.钠、镁、铝的还原性依次减弱
C.HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱
D.P、S、Cl三种元素的最高正化合价依次升高
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.P、S、Cl为同周期元素,非金属性Cl>S>P,则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱,A符合题意;
B.钠、镁、铝位于同周期,金属性依次减弱,则还原性依次减弱,B不符合题意;
C.非金属性Cl>S>P,所以HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱,C不符合题意;
D.P、S、Cl三种元素的最高正化合价分别为+5价、+6价、+7价,依次升高,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强;
B.元素的金属性越强,对应的单质的还原性越强;
C.元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定;
D.P、S、Cl元素的最外层电子数等于其最高正价。
6.(2020高二下·靖西开学考)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z M R
原子半径/nm 0.186 0.102 0.075 0.074 0.143
主要化合价 +1 +6、-2 +5、-3 -2 +3
已知X是短周期中最活泼的金属,且与R同周期。下列叙述错误的是( )
A.离子半径大小:R3+<X+<M2-
B.Y与M组成的化合物是光化学烟雾的原因之一
C.将YM2通入Ba(NO3)2溶液中有大量白色沉淀产生
D.M氢化物的熔沸点高于Z氢化物的熔沸点
【答案】B
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】X是短周期中最活泼的金属,且与R同周期,X是Na,根据图表可知:Y为S、Z为N、M为O、R为Al;则
A.离子结构相同时,核电荷数大,离子半径越小,离子半径大小:Al3+<Na+<O2-,选项A不符合题意;
B.NOx是形成光化学烟雾的原因之一,选项B符合题意;
C.将SO2通入Ba(NO3)2溶液中二氧化硫被氧化为硫酸,有大量BaSO4白色沉淀产生,选项C不符合题意;
D.H2O的熔沸点高于NH3的熔沸点,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由化合价可知Y化合价有+6、-2价,应为ⅥA族元素,为S元素,M化合价只有-2价,为O元素,Z化合价为+5、-3,为ⅤA族元素,因原子半径大于O小于S,应为N元素,X化合价为+1价,为ⅠA族元素,原子半径大于S,为Na元素,R为+3价,属于ⅢA族元素,原子半径小于Na,大于S,为Al元素,结合对应单质、化合物的性质解答该题。
7.(2017高一下·唐山期中)下列化合物电子式书写正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】解:A.氯化钙电子式; ,故A错误;
B.硫化钠为离子化合物,硫离子带电荷应为2﹣,正确的是 ,故B错误;
C.镁离子不能用方括号括起来,正确的是 ,故C错误;
D.氟化钾为离子化合物,电子式为: ,书写正确,故D正确,故选D.
【分析】从离子化合物和共价化合物的电子式书写方法确定电子式书写是否正确,用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点:(1)电荷:用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷;而表示共价键形成的物质的结构不能标电荷.(2)[](方括号):离子键形成的物质中的阴离子需用方括号括起来,而共价键形成的物质中不能用方括号.
8.(2020高二下·靖西开学考)下列不是离子化合物的是( )
A.HF B.CaI2 C.KOH D.NaNO3
【答案】A
【知识点】化学键;离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】A.HF是由H原子和F原子构成的分子,属于共价化合物,A符合题意;
B.CaI2是由Ca2+和I-构成的离子化合物,B不合题意;
C.KOH是由K+和OH-构成的离子化合物,C不合题意;
D.NaNO3是由Na+和NO3-构成的离子化合物,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,铵根离子和酸根离子之间存在离子键,含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,据此分析解答。
9.(2016高一下·天全期中)下列微粒中,既含有离子键又含有共价键的是( )
A.Ca(OH)2 B.H2O2 C.Na2O D.MgCl2
【答案】A
【知识点】离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】解:A.氢氧化钙中钙离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在共价键,故A正确;
B.双氧水分子中O原子和H原子、O原子和O原子之间存在共价键,故B错误;
C.Na2O中钠离子和阳离子之间只存在离子键,故C错误;
D.氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键,故D错误.
故选A.
【分析】一般来说,活泼金属和活泼金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,第IA、第IIA族元素和第VIA、第VIIA族元素之间易形成离子键,以此解答该题.
10.(2020高二下·靖西开学考)下列关于化学用语“NH4Cl”的理解,错误的是( )
A.氯化铵中含有一个NH 和一个Cl-,属于共价化合物
B.氯化铵由N、H、Cl三种元素组成
C.氯化铵固体由NH 和Cl-构成
D.氯化铵固体中阴、阳离子个数比为1:1
【答案】A
【知识点】离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】A.氯化铵属于离子化合物,A符合题意;
B.氯化铵化学式为NH4Cl,由N、H、Cl三种元素组成,B不符合题意;
C.氯化铵为离子化合物,固体时由NH 和Cl-构成,C不符合题意;
D.氯化铵固体中Cl-、NH4+个数比为1:1,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据氯化铵是离子化合物,没有分子分析;
根据氯化铵中含有氮氢氯三种元素分析;
根据一个氯化铵含有一个铵根离子和一个氯离子分析。
11.(2020高二下·靖西开学考)下列能级符号表示错误的是( )
A.2p B.3f C.4s D.5d
【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.第二能层含有2个能级,分别是2s、2p能级,含有2p能级, A不符合题意;
B.第三能层含有3个能级,分别是3s、3p、3d能级,不含3f能级,B符合题意;
C.第四能层含有4个能级,分别是4s、4p、4d、4f能级,含有4s能级,C不符合题意;
D.第五能层含有5个能级,分别是5s、5p、5d、5f、5g能级,含有5d能级,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大,据此即可解答。
12.(2020高二下·靖西开学考)下列各离子或原子的电子排布式错误的是( )
A.Ca2+:1s22s22p63s23p6 B.O2-:1s22s22p4
C.K: 1s22s22p63s23p64s1 D.Fe3+:1s22s22p63s23p63d5
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A.Ca2+核外电子数为18,其电子排布式为1s22s22p63s23p6,A不符合题意;
B.O2-核外电子数为10,电子排布式为1s22s22p6,B符合题意;
C.K原子核外电子数为19,电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,C不符合题意;
D.Fe3+核外电子数为23,电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据排布原理,能量最低原理、保利不相容原理、和洪特规则来书写即可。
13.(2020高二下·靖西开学考)下图是第三周期主族元素的某些性质随原子序数变化的柱形图,则y轴可表示( )
①第一电离能②电负性 ③原子半径 ④简单离子半径 ⑤最高正化合价 ⑥形成简单离子转移的电子数
A.①②③④⑤⑥ B.①②③⑤
C.②④⑤ D.②⑤
【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】①第一电离能Na综合以上分析,只有②⑤符合题意,
故答案为:D。
【分析】根据同周期元素的电负性从左到右随原子序数的增大而增大,原子半径依次减小;对于电子层结构相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,同周期金属元素形成的简单阳离子半径从左到右逐渐减小,结合元素周期律的相关知识回答即可。
14.(2020高二下·靖西开学考)下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.基态Fe原子的外围电子排布图为
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A. 在基态多电子原子中,3p轨道电子能量比4s轨道电子能量低,A不符合题意;
B. 基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2,3d轨道中,电子未充满,应遵循洪特规则,则外围电子排布图为 ,B符合题意;
C. 因为氮原子的最外层电子处于半充满的稳定状态,第一电离能出现反常,所以氧原子第一电离能比氮原子第一电离能小,C不符合题意;
D.Cu的价电子排布式为3d104s1,所以Cu在元素周期表中位于ds区,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高;
B.基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,根据洪特规则分析;
C.N原子的2p轨道处于半满,第一电离能大于氧原子;
D.Cu的价电子排布式为3d104s1,所以Cu在元素周期表中位于ds区。
15.(2020高二下·靖西开学考)下列表达方式正确的是( )
A.24 Cr的外围电子排布式:3d44s2
B.CO2的立体结构模型
C.基态碳原子的价电子排布图为
D.S2-的结构示意图:
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;原子结构示意图;球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A.24号的Cr的外围电子排布式: ,半满状态能量低,故A不符合题意;
B.二氧化碳分子是直线形,而不是V形,故B不符合题意;
C.基态碳原子价电子排布为 ,所以轨道排布式为: ,故C符合题意;
D. 最外层8个电子,而不是6个电子,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 24号的Cr的外围电子排布式:3d54s1;
B. 二氧化碳是直线分子;
C. 基态碳原子价电子排布为2s22p2;
D. S2-最外层8个电子。
16.(2020高二下·靖西开学考)下列物质中,难溶于CCl4的是( )
A.碘单质 B.水 C.苯 D.甲烷
【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】由相似相溶可知水为极性分子,单质碘、苯和甲烷均是非极性分子,而CCl4为非极性分子,因此难溶于四氯化碳的是水,
故答案为B。
【分析】根据相似相容原理,非极性分子易溶于非极性溶剂,CCl4为非极性分子,据此分析。
17.(2020高二下·靖西开学考)下列叙述正确的是( )
A.P4和CO2分子中都只含有共价键
B.CCl4和NH3的分子的立体结构都是正四面体形
C.BF3分子中各原子均达到8e-稳定结构
D.甲烷的结构式为 ,它是对称的平面形分子
【答案】A
【知识点】化学键;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.P4中只含有P-P键,CO2分子中只含有C=O键,两者都只含有共价键,A符合题意;
B.CCl4中C原子上没有孤电子对,C的价层电子对数为4,则分子为正四面体形,NH3中N原子上有1对孤电子对,N的价层电子对数为4,则分子为三角锥形,B不符合题意;
C.BF3分子中,B位于第IIIA族,B原子不能满足最外层为8e-稳定结构,C不符合题意;
D.甲烷中C原子上没有孤电子对,C的价层电子对数为4,则甲烷为正四面体构型,而非平面形分子,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.P4中含有P-P键,CO2分子中含有C=O键;
B.NH3的分子的立体结构为三角锥形;
C.在ABn型化合物中,中心元素A的族序数+成键数=8时,满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构,含H元素的化合物一定不满足;
D.甲烷是正四面体形。
18.(2020高二下·靖西开学考)下列分子中心原子是sp2杂化的是( )
A.PBr3 B.CH4 C.BF3 D.H2O
【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.P原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=3+ =4,P采用sp3杂化,选项A不符合题意;
B.C原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=4+ =4,C采用sp3杂化,选项B不符合题意;
C.B原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=3+ =3,B采用sp2杂化,选项C符合题意;
D.O原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=2+ =4,O采用sp3杂化,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题考查了原子杂化类型的判断,原子杂化类型的判断是高考热点,根据“杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数”是解答本题的关键。
19.(2020高二下·靖西开学考)下列物质中,分子的立体结构与水分子相似的是 ( )
A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4
【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.CO2中C原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为2,则CO2分子的立体构型为直线形,与水分子立体构型不同,A不合题意;
B.H2S中S原子上孤电子对数为 =2,σ键电子对数为2,则H2S分子的立体构型为V形,与水分子立体构型相似,B符合题意;
C.PCl3中P原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为3,则PCl3分子的立体构型为三角锥形,与水分子立体构型不同,C不合题意;
D.SiCl4中Si原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为4,则SiCl4分子的立体构型为正四面体形,与水分子立体构型不同,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】H2O中O原子上孤电子对数为 =2,σ键电子对数为2,则H2O分子的立体构型为V形;分析各分子的立体构型对比作答。
20.(2020高二下·靖西开学考)下列元素中原子半径最大的是( )
A.氯 B.钠 C.氢 D.氟
【答案】B
【知识点】微粒半径大小的比较
【解析】【解答】同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小(原子半径钠>氯);
同一主族元素,原子半径随着原子序数的增大而增大(原子半径氟<氯);
原子半径最大的是钠(氢元素为原子半径最小的元素),
故答案为:B。
【分析】电子层数越多,则微粒半径越大;当电子层数相同时,核电荷数越大,则半径越小;当电子层数和核电荷数均相同时,则核外电子数越多,则半径越大。
二、综合题
21.(2020高二下·靖西开学考)
(1)元素周期表前四周期元素中失电子能力最强的元素是 (填元素符号,下同),得电子能力最强的元素是 。
(2)短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,则
X
Y
Z
①Y、Z元素的气态氢化物的稳定性 > (填化学式)。
②三种元素形成的单质中熔点最高的是 (填化学式)。
【答案】(1)K;F
(2)HF;H2S;S
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)由分析可知,位于元素周期表前四周期左下角的元素K金属性最强,失电子能力最强的元素是K;位于元素周期表右上角(稀有气体除外)的元素氟非金属性最强,得电子能力最强的元素是F。答案为:K;F;(2)由以上分析可知,X为氦,Y为氟、Z为硫。①非金属性F>S,则Y、Z元素的气态氢化物的稳定性HF>H2S。答案为:HF;H2S;②常温下,氦气呈气态、氟气呈气态、硫呈固态,从而得出三种元素形成的单质中熔点最高的是S。答案为:S。
【分析】(1)失电子能力最强的元素,就是金属性最强的元素;得电子能力最强的元素,就是非金属性最强的元素。比较周期表中元素的金属性及非金属性,利用同周期元素,从左往右,金属性依次减弱,非金属性依次增强;同主族元素,从上到下,金属性依次增强,非金属性依次减弱进行推断。(2)短周期元素是指周期表中1、2、3周期的元素,由X、Y、Z在周期表中的位置关系,可确定X为氦,则Y为氟、Z为硫。
①比较Y、Z元素的气态氢化物的稳定性,也就是比较二者的非金属性。
②比较三种元素形成的单质中熔点,应先看晶体类型,再看状态。
22.(2020高二下·靖西开学考)根据下列表格,回答有关问题:
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
一
二
a b c d
三 e f g h i j k l
(1)上表中,a元素的元素符号为 ,第一电离能最小的元素是 (填元素名称,下同),电负性最大的元素是 。
(2)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 (填化学式,下同),碱性最强的是 。
(3)某元素最高价氧化物对应的水化物呈两性,则该元素是 (填对应的字母),该元素与c元素形成的化合物能否与NaOH溶液反应(若能,写出相应的离子方程式;若不能,则填“否”) 。
(4)在e~k元素的原子中,原子半径最小的是 (填元素符号),其价电子排布式为 ;未成对电子数最多的是 (填元素符号),其最高价氧化物对应水化物的化学式为 ;有两个未成对电子的元素是 (填元素符号);M层有两个空轨道的是 (填元素符号),其阳离子结构示意图为 。
【答案】(1)C;钠;氟
(2)HClO4;NaOH
(3)g;Al2O3+2OH-=2AlO2- +H2O
(4)Cl;3s23p5;P;H3PO4;Si、S;Al;
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)上表中,a元素的元素符号为C;同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,则第一电离能最小的元素是钠;同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,电负性最大的元素是氟。答案为:C;钠;氟;(2)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是氯元素形成的高氯酸,其化学式为HClO4;钠的金属性最强,其最高价氧化物对应水化物的碱性最强,其化学式是NaOH。答案为:HClO4;NaOH;(3)某元素最高价氧化物对应的水化物呈两性,则该元素是铝,对应的字母为g;该元素与氧(O)元素形成的化合物为Al2O3,氧化铝属于两性氧化物,能与NaOH溶液反应,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2- +H2O。答案为:g;Al2O3+2OH-=2AlO2- +H2O;(4)同周期元素,从左往右,原子半径依次减小,在e~k元素的原子中,原子半径最小的是Cl,其价电子排布式为3s23p5;未成对电子数最多的是价电子排布式为3s23p3的磷,其元素符号为P,其最高价氧化物对应水化物的化学式为H3PO4;有两个未成对电子的元素其价电子排布可能是3s23p2、3s23p4,它们是Si、S;M层有两个空轨道的元素,其价电子排布式为3s23p1,其元素符号是Al,其阳离子结构示意图为 。答案为:Cl;3s23p5;P;H3PO4;Si、S;Al; 。
【分析】由元素在周期表中的位置,可确定:a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l分别为碳(C)、氮(N)、氧(O)、氟(F)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)、氩(Ar)。
23.(2020高二下·靖西开学考)写出(1)~(4)原子的电子排布式,用价层电子对互斥模型推测(5)~(8)分子的空间构型。
(1)Li ;
(2)K ;
(3)Mg ;
(4)Cl ;
(5)CO2 ;
(6)SO2 ;
(7)NH3 ;
(8)CH4 。
【答案】(1)1s22s1
(2)1s22s22p63s23p64s1
(3)1s22s22p63s2
(4)1s22s22p63s23p5
(5)直线形
(6)V形
(7)三角锥形
(8)正四面体
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】(1)Li原子核外有3个电子,电子排布式为1s22s1;答案为:1s22s1;(2)K原子核外有19个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;答案为:1s22s22p63s23p64s1;(3)Mg原子核外有12个电子,电子排布式为1s22s22p63s2;答案为:1s22s22p63s2;(4)Cl原子核外有17个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p5;答案为:1s22s22p63s23p5;(5)CO2中碳原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为2,价层电子对数为2,则CO2分子呈直线形;答案为:直线形;(6)SO2中硫原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为2,价层电子对数为3,则SO2分子呈V形;答案为:V形;(7)NH3中氮原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,则NH3分子呈三角锥形;答案为:三角锥形;(8)CH4中碳原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为4,价层电子对数为4,则CH4分子呈正四面体;答案为:正四面体。
【分析】(1)~(4)根据原子核外电子排布规律书写原子核外电子排布式;(5)~(8)用价层电子对互斥理论分析空间构型。
24.(2020高二下·靖西开学考)某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 实验现象
①将氯水滴加到NaBr溶液中,振荡后再加入适量CCl4,振荡,静置 A、浮在水面上,熔成小球,不定向移动,随之消失
②将一小块金属钠放入到冷水中 B、分层,上层无色,下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后再加入适量 CCl4,振荡,静置 C、浮在水面上,熔成小球,不定向移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D、分层,上层无色,下层棕红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的: 。
(2)实验用品:
①实验试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L-1溴化钠溶液、0.1 mol·L-1碘化钠溶液、四氯化碳。
②实验仪器: 、 、 、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式):
实验方案 实验现象 化学方程式
①
②
③
④
(4)实验结论: 。
【答案】(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性
(2)试管;胶头滴管;烧杯或表面皿
(3)D;Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;A;2Na+2H2O =2NaOH+H2↑;B;Br2+2NaI=2NaBr+I2;C;2K+2H2O =2KOH +H2↑
(4)同主族元素的性质相似,从上到下,元素的金属性增强,非金属性减弱。
【知识点】探究卤素单质间的置换反应
【解析】【解答】(1)依据某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验,结合实验过程和实验现象可知实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性,故答案为探究同主族元素性质的相似性和递变性;(2)根据实验方案,实验仪器除了镊子、小刀、玻璃片外,还需要胶头滴管滴加溶液,试管盛放溶液,钾与水的反应比钠更剧烈,一般在烧杯或表面皿中进行,故答案为试管;胶头滴管;烧杯或表面皿;(3)①将氯水滴加到NaBr溶液中,振荡后再加入适量CCl4,振荡,静置,溶液分层,上层无色,下层橙红色,实验现象为D,反应的化学方程式为Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 ;②将一小块金属钠放入到冷水中,钠浮在水面上,熔成小球,不定向移动,随之消失,实验现象为A,反应的化学方程式为 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后再加入适量 CCl4,振荡,静置,溶液分层,上层无色,下层紫红色,实验现象为B,反应的化学方程式为 Br2+2NaI=2NaBr+I2 ;④将一小块金属钾放入冷水中,钾浮在水面上,熔成小球,不定向移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失,实验现象为C,反应的化学方程式为2K+2H2O=2KOH+H2↑,
故答案为
实验内容 实验现象 化学方程式
① D Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
② A 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
③ B Br2+2NaI=2NaBr+I2
④ C 2K+2H2O=2KOH+H2↑
;(4)钠和钾都与水反应,但反应剧烈程度不同,钾比钠活泼;氯、溴、碘同属于同主族元素,根据实验的反应和现象可知,氯气置换出溴单质,溴单质可以置换出碘单质,说明氧化性氯气大于溴单质大于碘单质,证明化学性质相似,但存在不同,同主族元素性质相似,且从上到下,元素失电子能力增强,得电子能力减弱,故答案为同主族元素性质相似,从上到下,元素的金属性增强,非金属性减弱。
【分析】(1)依据题干信息结合实验过程和现象分析实验目的;(2)根据实验过程分析用到的仪器;(3)依据实验步骤和实验现象,结合物质性质和反应现象进行对应,写出反应的化学方程式;(4)分析金属和非金属反应的产物和剧烈程度,结合金属性和非金属性强弱的判断依据分析解答。
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