内容正文:
物质结构 元素周期律
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2022年9月9日,中国科学家首次在月球上发现一种磷酸盐矿物,并将其命名为“嫦娥石”。该物质中含有H、Na、Mg、P、Ca、Fe、Y等元素,其中属于短周期元素的有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
2.2022年12月2日,《科学》杂志发表了中国科学技术大学某团队的重大成果,他们在国际上首次制备出高相空间密度的钠钾超冷三原子分子系综。下列关于钠、钾的说法不正确的是
A.钠的原子半径小于钾的原子半径
B.金属钾与水反应比金属钠与水反应剧烈
C.钠钾合金的熔点比钾单质的高
D.氢氧化钾的碱性强于氢氧化钠的碱性
3.科学家用氦核He撞击非金属原子X,反应如下XHeYH。已知:X核内的质子数和中子数相等。下列叙述错误的是
A.z=7 B.Y的中子数是10
CY与O互为同位素 D.该反应中共涉及4种核素
4.下列事实不能利用元素周期律解释的是
A.F2在暗处遇H2发生爆炸,但I2在暗处遇H2几乎不反应
B.Br2和NaI溶液发生置换反应,但Br2和NaCl溶液不发生置换反应
C.金属Na和熔融KCl反应置换出金属K
D.H2O的稳定性强于NH3
5.过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂,与水发生反应的化学方程式为Na2CO4+H2ONa2CO3+H2O2。下列有关化学用语的表述错误的是
A.H2O2的电子式为H
B.Na2CO3的电离方程式为Na2CO32Na++C
C.Na+的结构示意图为
D.H2O分子的球棍模型为
6.甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。乙的一种氢化物是一种强氧化剂。下列说法不正确的是
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物常温下一定是气体
D.丙的最高价氧化物与水不反应
7.科学家首次合成出全碳的环形分子,下列说法不正确的是
A.C18、金刚石和石墨互为同素异形体
B.等质量的C18和C60所含的质子数相同
C.C20O2、C22O4、C24O6中均含有极性键和非极性键
D.C20O2、C22O4、C24O6互为同系物
8.神舟十三号飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品,拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期,分别位于第ⅤA族和第ⅢA族。下列说法不正确的是
A.原子半径:Ga>As>P
B.热稳定性:NH3>PH3>AsH3
C.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
D.Ga(OH)3的化学性质可能与Al(OH)3相似
9.2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂ZWY2X3是由四种短周期主族非金属元素组成的,X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y的最外层电子数等于其内层电子数的三倍,Y与W同主族,X与Z的最外层电子数之和等于W最外层电子数的两倍。下列说法正确的是
A.Z是第三周期元素
B.简单氢化物的稳定性:W>Y
C.原子半径:W>X>Y>Z
D.X的氢化物中只含极性共价键
10.俄美科学家用Ca轰击Bk(锫)成功合成了一种拥有117个质子的新元素Uus。下列事实与结论均正确的是
选项
事实
结论
A
Pd和Pd的质子数相同、中子数不同
它们的化学性质不相同
B
Uus和Uus是117号元素的同位素
117号元素的相对原子质量为293.5
C
117号元素的原子核外有7个电子层,最外层有7个电子
它位于元素周期表第七周期第ⅦA族
D
PdPdUusUusCaBk为6种不同的原子
共有4种核素和4种元素
11.现代元素周期表是1869年由俄国科学家门捷列夫首创。下图是扇形元素周期表,表中的“1、2、3、4”表示原子的核外电子层数,与现代元素周期表中的周期对应;“一、二、三……”与现代元素周期表中的族对应,共18列;“①、②、③、④……”表示元素周期表中的1~18号元素。下列说法正确的是
A.原子半径:②<⑤
B.简单气态氢化物的热稳定性:⑤<⑧
C.⑥⑨形成的化合物为离子化合物
D.⑦⑧的最高价氧化物对应的水化物之间不能反应
12.X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中Z为第三周期简单离子半径最小的元素,常温下分别加水稀释0.1 mol·L-1的X、Y、Q的最高价氧化物对应的水化物的溶液时,溶液的pH变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Q
B.Y2Q2中含有离子键和非极性共价键
C.Z2Q3不能在水溶液中制备
D.Z3+既能和酸反应又能和碱反应
13.某多孔储氢材料的结构如图,M、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子序数依次增大,Z的原子序数比Y的原子序数大9。下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X>W
B.原子半径:M<X<Y
C.M、Y、Z不能形成离子化合物
D.W与Y位于同一主族
14.ZX2Y4·W2Y 是一种白色晶体粉末,不溶于水,可用于陶瓷上釉等。W、X、Y、Z 为前 20 号元素,原子序数依次增大,且原子序数之和为 35。已知 X、Y 原子的最外层电子数分别是其电子层数的 2 倍、3 倍,ZX2Y4·W2Y 热分解可得到ZY,该化合物的热重曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.ZX2中只含离子键
B.150~200 ℃阶段热分解失去 W2Y
C.化合物 W2X2Y4 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.400~600 ℃热分解后生成固体化合物 ZY
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)下表为元素周期表的一部分。回答下列问题:
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)画出元素⑥的原子结构示意图: 。
(2)下列关于⑩所在主族的单质及化合物的叙述正确的是 。(填字母)
A.从上到下,单质颜色越来越深,熔、沸点越来越高
B.单质均可与水发生反应生成两种酸
C.单质均具有强氧化性,能将Fe氧化成Fe3+
D.氢化物均易溶于水,且均为强酸
(3)①与⑤可以形成 (填“共价”或“离子”)化合物,用电子式表示其形成过程: 。
(4)④与⑨非金属性较强的是 (填元素符号)。
(5)为了探究元素②③⑦的非金属性强弱,某兴趣小组设计了如图实验装置,实验所用到的物质有稀硝酸、稀盐酸、碳酸钙、Na2SiO3溶液、饱和碳酸氢钠溶液。
分液漏斗内装入的试剂为 (填物质名称,下同),B中装入的试剂为 ,烧杯C中发生反应的离子方程式为 。
16.(14分)我国的食品添加剂有多种,如富硒(Se)酵母、二氧化硅、硫黄等。食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂等,其用于食品生产中能更好地满足消费者的心愿,丰富舌尖上的营养和美味。回答下列问题:
(1)Se元素在元素周期表中的位置为 ;稳定性:H2Se (填“>”或“<”)H2S。
(2)食品添加剂中可能存在的部分短周期元素的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示(已知:a为非金属元素)。
①由a、c、d三种元素形成的离子化合物的化学式为 。
②图中所示元素中金属性最强的是 (填元素符号),工业上得到该元素的单质的原理为 (填化学方程式)。
③e、f、g元素的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。
④常温下,h的单质与eda溶液反应的氧化产物为 (填化学式)。
⑤a2d2可用于处理碱性工业废水中的bc-,发生氧化还原反应,产物为一种酸根离子和常见的碱性气体,发生反应的离子方程式为 。
17.(15分)已知短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,N、X的最外层电子数相同,Z的原子序数大于X,其中Z的简单离子的半径在同周期元素中最小,X单质极易与水发生置换反应且只作氧化剂,在短周期元素中,Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置是 ,写出YN的电子式: 。
(2)N、X、Y、Z简单离子的半径由大到小的顺序: (填离子符号)。
(3)向YZO2与YX的混合液中通入足量CO2,是工业上制取Y3ZX6的一种方法,写出该反应的化学方程式: 。
(4)镓(31Ga)的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着5G技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。
①下列有关说法正确的是 (填字母)。
a.Ga位于元素周期表第四周期第ⅣA族
b.Ga和Z的最外层电子数相同
c.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:H3AsO4>H3PO4>HNO3
②废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解,反应放出NO2气体,同时生成H3AsO4和Ga(NO3)3,写出该反应的化学方程式: 。
(5)YZM4是有机合成的重要还原剂,其合成路线如图所示。
利用YZM4遇水反应生成的氢气的体积可测定YZM4样品的纯度。
①YZM4与水反应的化学方程式为 。
②取a g YZM4样品参与反应,若实验测得氢气产生的体积为V mL(标准状况),则YZM4样品的纯度为 (用含a、V的代数式表示)。
18.(15分)M、W、X、Y、Z为中学化学中常见的单质或化合物,其相互转化关系如图甲所示:
(1)若M为短周期常见金属单质,W、X均为含M元素的盐,且常温下W溶液的pH>7,则Y物质的类别为 ;写出W溶液pH>7的离子方程式: ;写出反应③的离子方程式: 。
(2)若M是淡黄色化合物,常温下Y是无色气体;X中含有的阴、阳离子均为10电子离子,则X中所含化学键的类型是 ;将一定量的气体Y通入2 L X溶液中,向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸,边振荡至过量,产生的气体与盐酸的物质的量的关系如图乙所示(忽略气体的溶解和氯化氢的挥发)。O点溶液中所含溶质的化学式为 ,a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是 。
(3)若将(2)中的气体Y通入氢氧化钡溶液中得到不溶物N,N的Ksp=8.1×10-9。现将该沉淀放入0.1 mol·L-1的BaCl2溶液中,其Ksp (填“增大”、“减小”或“不变”),组成不溶物N的阴离子在溶液中的浓度为 mol·L-1。
答案
1.B
2.C
3.B
4.C
5.D
6.C
7.D
8.C
9.C
10.C
11.C
12.D
13.A
14.B
15.(1)(1分)
(2)A(2分)
(3)离子(2分);(2分)
(4)O(1分)
(5)稀硝酸(2分);饱和碳酸氢钠溶液(2分);CO2+H2O+SiH2SiO3↓+C(2分)
16.(1)第四周期第ⅥA族(1分);<(1分)
(2)①NH4NO3或NH4NO2(2分)
②Na(2分);2NaCl2Na+Cl2↑(2分)
③S2->Na+>Al3+(2分)
④NaClO(2分)
⑤H2O2+CN-+OH-C+NH3↑(2分)
17.(1)第三周期第ⅠA族(1分);Na+(2分)
(2)Cl->F->Na+>Al3+(2分)
(3)NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2ONa3AlF6+4NaHCO3(2分)
(4)①bc(2分)
②GaAs+11HNO3(浓)Ga(NO3)3+H3AsO4+8NO2↑+4H2O(2分)
(5)①NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑(2分)
②(或%)(2分)
18.(1)碱(1分);Al+2H2OAl(OH)3+OH-(2分);Al3++4OH-2H2O+Al(2分)
(2)(极性)共价键、离子键(2分);NaOH、Na2CO3(2分);c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)>c(C)(2分)
(3)不变(2分);8.1×10-8(2分)
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