内容正文:
4.2元素周期律 同步练习 2024-2025学年高一上学期人教版(2019)化学必修第一册
一、单选题
1.下列各组元素中,属于同一周期的是( )
A.Al、P B.F、Cl C.H、Na D.Mg、O
2.短周期元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如表所示,戊对应的氧化物具有两性。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.丙与氧元素组成的化合物只能含有离子键
D.丁的基态原子的电子排布式为
3.下列各组元素中,属于同一周期的是( )
A.H、Na B.Al、P C.O、Cl D.Mg、F
4.元素周期表是指导化学学习的工具,下列说法正确的是( )
A.ⅠA族元素全部是金属元素,称为碱金属元素
B.元素周期表纵向看,由16个纵列构成,共16个族
C.在金属元素与非金属元素的分界线附近易找到半导体材料
D.原子最外层有2个电子的元素都在ⅡA族
5.下图是元素周期表的部分,下列说法错误的是( )
A.元素最高化合价:F>S>P B.酸性强弱:H2SO4>H3PO4
C.非金属性F>S>P D.最外层电子数:F>S>P
6.下列关于元素周期表的说法中正确的是( )
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.同周期相邻主族元素的原子,其质子数之差均为1
C.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
D.从左到右,元素周期表中的第5列为VA族
7.下列叙述错误的是( )
A.同一周期原子半径从左到右依次减小
B.同一主族元素的化学性质相同
C.同一周期元素最高化合价从左到右不一定增大
D.同一主族元素的化学性质相似
8.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,分属于连续的四个主族,电子层数之和10,四种原子中X原子的半径最大。下列说法正确的是( )
A.W所在主族的元素的原子次外层电子数不可能为18
B.四种元素有两种元素在第二周期
C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物之间能两两反应
D.工业上获得X、Y单质的方法主要是电解其熔融的氯化物
9.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大,W的单质是一种常用的比能量高的金属电极材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y的族序数等于其周期序数,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )
A.W、Z形成的化合物中,各原子最外层均达到8个电子结构
B.元素X与氢形成的原子数之比为1∶1的化合物有很多种
C.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
D.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
10.有两种短周期元素M和N,可组成化合物MN3,当N的原子序数为Z时,M的原子序数为 ① Z-4 ② Z+4 ③ Z+6 ④ Z+18。其中正确的组合是( )
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④
11.一种新型漂白剂由短周期元素W、X、Y、Z组成,其结构如图所示,其中W、Y、Z三种元素分别位于不同的短周期且不同主族,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子层结构相同。下列叙述错误的是( )
A.元素的非金属性X>Y
B.该漂白剂的漂白原理与漂白粉相似
C.工业上通常采用电解W的氯化物的水溶液制备单质W
D.该漂白剂中X、Y原子最外层均满足8电子稳定结构
12.在一定条件下,RO 与R﹣可发生反应:RO +5R﹣+6H+═3R2+3H2O,下列关于R元素的叙述中,正确的是( )
A.元素R位于周期表中第ⅤA族
B.R可能是金属
C.R形成的单质在常温常压下一定是气体
D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是5:1
13.根据下列反应所得结论正确的是( )
选项
反应
结论
A
非金属性:C>Si
B
非金属性:Br>I
C
金属性:Na>K
D
金属性:Fe>Cu
A.A B.B C.C D.D
14.下列各组元素中,属于同一周期的是( )
A.H、Na B.N、Cl C.Mg、Si D.O、S
15.图中是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.气态氢化物稳定性:R<W
C.WX3和水反应生成的化合物是离子化合物
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
16.短周期主族元素W、X、Y、Z,它们在周期表中位置如图所示,X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。下列说法正确的是
X
Y
W
Z
T
A.氢化物的稳定:Y>X
B.Z不同价态氧化物对应的水化物中,Z的化合价越高氧化性越强
C.W的氧化物能与水反应生成对应的酸
D.T单质具有半导体特性,与Y元素可形成两种化合物TY和TY2
17.短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增加,X、Y、W位于不同周期,原子序数:3Y=Z+R,常温下X与Y可组成两种液态二元化合物。某种缓冲溶液的主要成分结构如图。下列说法错误的是( )
A.R的最高价氧化物对应的水化物为强酸
B.简单氢化物的稳定性:Y<Z
C.X、W均能与Y形成具有漂白性的化合物
D.简单离子半径:Y>Z>W
18.元素周期表揭示了化学元素间的内在联系,有关元素周期表的说法不正确的是( )
A.俄国化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
B.周期表中最外层电子数相同的元素都排列在同一列中
C.周期表中一共有18列,但只有16个族
D.随着人们的认识的发展,周期表也在不断的发展变化着
19.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为14。X与Z同主族,Y与W同主族,且X的原子半径小于Y。下列叙述正确的是
A.原子半径:Y<Z<W B.Z在化合物中呈+1价
C.Y与W可形成离子化合物 D.Z的单质不能与X的氧化物反应
20.类推的思维方法可解决不少化学问题,但类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论中,你认为正确的是( )
A.沸点HBr>HCl,则同族元素氢化物沸点HCl>HF
B.Fe3O4可表示为FeO•Fe2O3,则Pb3O4可表示为PbO•Pb2O3
C.CO2与Na2O2反应只生成Na2CO3和O2,故SO2与Na2O2反应也只生成Na2SO3和O2
D.因为N元素的非金属性比P元素强,所以HNO3的酸性强于H3PO4
二、填空题
21.碱金属元素原子最外层的电子数都是1个,在化学反应中它们容易(填“得到”或“失去”) 1个电子;碱金属元素中金属性最强的是 (Fr除外),原子半径最小的是 .卤素原子最外层的电子数都是 个,在化学反应中它们容易 1个电子;卤化氢的还原性从上到下逐渐 .
22.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示.已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大.
(1)X元素的价电子排布图为 ;W的基态原子核外有 个未成对电子.
(2)X的单质和Y的单质相比,熔点较高的是 .(写化学式);Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是 (写化学式).
(3)Y与Z形成的化合物和水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该化学方程式是 .
(4)在25℃、101kPa下,已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol 电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是
三、实验探究题
23.现有A、B、C,D、E、G六种前四周期主族元素,已知A、B、C、D、E五种元素在元素周期表中的位置如图所示。
(1)若非金属元素B的核电荷数为x,则A,B,C,D,E五种元素的核电荷数之和为 。
(2)若A、B、C、D四种元素的核内质子数之和为56,1molG的单质与足量盐酸反应,能产生22. 4LH2(在标准状况下);G的阳离子与D的阴离子核外电子层结构相同。
①写出下列元素名称:A ,B ;
②D的简单离子结构示意图为 ;
③氢化物的沸点:D B,简单氢化物水溶液的酸性:B C(填“>”“<”或“=”)。
④甲为G、C两元素组成的化合物,用电子式表示甲的形成过程 。
(3)下列说法正确的是_________(填序号)
A.氢键是极弱的化学键,任何物质中都存在化学键
B.共价化合物中成键原子均满足稀有气体的稳定结构
C.两种非金属元素形成的化合物可能含有离子键
D.化学键断裂,一定发生化学变化
24.下表为元素周期表的一部分,参照元素A~I在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
一
A
二
B
C
D
三
E
F
G
H
I
四
K
(1)D、E、H形成的简单离子的半径由大到小的顺序是 。
(2)E2D2的电子式为: ,GD2形成晶体的类型为: 。
(3)将一定量HD2通入足量C的最高价氧化物的水化物稀溶液中,反应的离子方程式是 。
(4)设计实验探究I、K两种元素非金属性的相对强弱。
可选用的试剂有:氯水、NaBr溶液、AgNO3溶液、CCl4。
请完成实验报告单:
实验内容
现象
步骤一:试管1:取少量氯水;
试管2:取少量NaBr溶液,滴加少量氯水。
试管2中的现象是:
步骤二:分别向试管1、试管2中加少量 (填试剂),振荡。
试管2中的现象是
①试管1的作用是 。
试管2中反应的离子方程式为: ,此实验的结论是 。
25.A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大,B的核电荷数是A、D核电荷数之和的 ;A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子X、Y、Z.回答下列问题:
(1)B、D两元素的名称分别是 、 .
(2)化合物B2A2的电子式为 .
(3)Y与C的最高价氧化物的水化物刚好完全反应时,其生成物的水溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是: (用离子方程式表示).
(4)在(3)所得生成物的水溶液中,存在如下关系,用离子浓度符号填写:
①c(H+)+ =c(OH﹣)+ ;
②c(H+)=c(OH一)+ .
(5)用X、D2、NaOH溶液和惰性电极可设计一种燃料电池,该燃料电池的
负极反应为: .
正极反应为:
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:A. Al、P均是第三周期元素,A符合题意;
B. F、Cl分别是第二周期和第三周期元素,B不符合题意;
C. H、Na分别是第一周期和第三周期元素,C不符合题意;
D. Mg、O分别是第三周期和第二周期元素,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据元素周期表的结构分析
2.【答案】D
3.【答案】B
【解析】【解答】A.H、Na分别位于一、三周期,故A不选;
B.Al、P均位于第三周期,故B选;
C.O、Cl分别位于二、三周期,故C不选;
D.Mg、F分别位于三、二周期,故D不选;
故选B.
【分析】原子结构中电子层相同,则位于同一周期,以此来解答.
4.【答案】C
【解析】【解答】A.ⅠA族元素中H是非金属元素,故A不符合题意;
B.元素周期表纵向看,由18个纵列构成,共16个族,故B不符合题意;
C.在金属元素与非金属元素的分界线附近易找到半导体材料,故C符合题意;
D.原子最外层有2个电子的元素不一定在ⅡA族,如He是0族元素,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、IA族中含有H;
B、元素周期表有18纵列;
C、金属和非金属的分界线可以寻找半导体材料;
D、He为0族元素。
5.【答案】A
【解析】【解答解:A. 主族元素的最高价等于最外层电子数,但F没有最高价,则元素最高化合价为S>P>F,A符合题意;
B. 非金属性S>P,则酸性强弱为H2SO4>H3PO4,B不符合题意;
C. 同主族从上到下非金属性逐渐减弱,同周期自左向右非金属性逐渐增强,则非金属性F>S>P,C不符合题意;
D. 根据元素在周期表中的位置以及核外电子排布规律可判断最外层电子数为F>S>P,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A. 同周期元素最高化合价从左到右逐渐减小;
B.同周期同主族最高价含氧酸从左到右依次增强,同主族最高价氧化物对应的水合物的酸性从下到上依次减弱;
C.同周期元素金属性从左到右依次减弱,同周期元素金属性从下到上依次增强;
D.最外层电子数等于族序数
6.【答案】C
【解析】【解答】解:A、处于金属和非金属分界线的元素既有金属性又有非金属性,如硅元素,故A错误;
B.第四周期相邻主族元素的原子,质子数相差11,所以同周期相邻主族元素的原子,其质子数之差不一定为1,故B错误;
C.O、F元素除外,主族元素最高正化合价等于族序数,第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数,故C正确;
D.元素周期表族从左向右的排序是IA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、VB、ⅥB、VⅡB、VⅢ(三列)、IB、ⅡB、ⅢA、ⅣA VA、ⅥA、VⅡA、0,所以从左向右,元素周期表中的第十五列为VA族,故D错误;
故选C.
【分析】A、处于金属和非金属分界线的元素既有金属性又有非金属性;
B.第四周期相邻主族元素的原子,质子数相差11;
C.主族元素最高正化合价等于族序数,O、F元素除外;
D.元素周期表族从左向右的排序是IA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、VB、ⅥB、VⅡB、VⅢ(三列)、IB、ⅡB、ⅢA、ⅣA VA、ⅥA、VⅡA、0.
7.【答案】B
【解析】【解答】A.同一周期原子半径从左到右依次减小,故A不符合题意;
B.同一主族元素的化学性质相似,故B符合题意;
C.同一周期元素最高化合价从左到右不一定增大,如氟元素没有正价,故C不符合题意;
D.同一主族元素的化学性质相似,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】同一主族化学性质相似,呈递变性。
8.【答案】A
【解析】【解答】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,且它们分别属于连续的四个主族;电子层数越多,其原子半径越大,同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小,四种元素的原子中半径最大的是X原子,所以X、Y、Z位于同一周期,四种元素的电子层数之和为10,只能是W是H元素,X、Y、Z位于第三周期,它们属于连续的四个主族元素,则X是Mg、Y是Al、Z是Si元素, A. W是H元素,W所在主族元素的原子次外层电子数可能为2或8,如Li、Na、Rb, A符合题意;
B.X是Mg、Y是Al、Z是Si元素,第二周期不可能有两种元素,B不符合题意;
C. X、Y、Z的最高价氧化物的水化物分别是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3,氢氧化铝属于两性氢氧化物,但不能溶于弱酸、弱碱,所以氢氧化铝不能溶于氢氧化镁、硅酸, C不符合题意;
D. Mg、Al属于活泼金属,工业上电解熔融的氯化镁制备金属镁,电解熔融的氧化铝制备金属铝,D不符合题意;
答案选A。
【分析】结合元素周期表律分析,“位、构、性”三者之间的关系。
C, 主族序数等于元素的最高正价数
D,考查金属单质的冶炼方法,氯化铝熔融的温度很高,所以制备金属铝时,通常用电解熔融的氧化铝。
9.【答案】A
【解析】【解答】W的单质是一种常用的比能量高的金属电极材料,W是Li元素;因X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,X是C元素;元素Y的族序数等于其周期序数,Y为Al元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,Z为S元素。
A.W、Z形成的化合物Li2S,该物质是离子化合物,Li+的最外层只有两个电子,不满足8电子的稳定结构,A符合题意;
B.元素X与氢可形成原子个数比为1:1的化合物为C2H2、C6H6、苯乙烯C8H8、立方烷C8H8等,化合物有很多种,B不符合题意;
C.元素Z为S,元素X是C,二者形成共价化合物分子式是CS2,C不符合题意;
D.元素Y是Al,Al的单质可以与强碱氢氧化钠溶液或盐酸反应放出氢气,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据元素在周期表中的位置和原子核外电子排布推断出各种元素,结合元素周期律和物质性质进行解答问题即可。
10.【答案】C
【解析】【解答】根据 短周期元素M和N,可组成化合物MN3,,可知M的化合价可能为+3价、+6价或-3价,N的化合价可能为-1价、+1价或-2价,M可能属于ⅢA族、ⅥA族、ⅤA族元素,N可能属于ⅠA族、ⅥA族、VIIA族元素.则 M可能为 B、Al、S、N或 P元素,原子序数分别为5、13、16、7、15,N可能为F、Cl、O、S或 H元素,原子序数分别为 9、17、8、16、1,可能的化合物有 BF3、BCl3、AlF3、AlCl3、SO3、PH3、NH3、NF3、PCl3等;根据这几种元素的原子序数可知,当 N的原子序数为 Z时,M的原子序数可能是:Z-4、Z-12、Z+4、Z-4、Z+14、Z+8、Z+6、Z-2即这七种情况都存在,只有①②③符合题意,C满足条件。
故答案为: C。
【分析】根据MN3分析化合价,推测M和N的族序数,再进行组合。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知,X、Y分别 O、B,根据同一周期从左往右元素非金属性依次增强可知,元素的非金属性O>B即X>Y,A不符合题意;
B.由题干漂白剂的结构可知,分子中含有过氧键,具有强氧化性,漂白粉也是由于能够生成具有强氧化性的HClO而漂白的,故该漂白剂的漂白原理与漂白粉相似,B不符合题意;
C.由分析可知,W为Mg,工业上通常采用电解熔融的MgCl2来制备单质Mg,而不是电解W的氯化物的水溶液,C符合题意;
D.由题干漂白剂的结构可知,该漂白剂中X、Y原子最外层均满足8电子稳定结构,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Z形成一个共价单键,则Z为H元素;W带有2个正电荷,X形成2个共价键,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W位于第三周期,为Mg元素,X位于第二周期,为O元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y最外层电子数为6-1-2=3,位于第二周期,则Y为B元素。
12.【答案】D
【解析】【解答】解:A.最低价为﹣1价,则最外层电子数为7,元素R位于周期表中第ⅤⅡA族,故A错误;
B.素R位于周期表中第ⅤⅡA族,只能是非金属,故B错误;
C.若R为Cl,单质为气体,若R为I或Br也可以发生如上反应,碘为固体,溴为液体,故C错误;
D.由反应可知,生成3 mol R2中,还原剂(R﹣)与氧化剂(RO3﹣)的物质的量比为5:1,则氧化产物与还原产物的质量比为5:1,故D正确;
故选D.
【分析】RO +5R﹣+6H+═3R2+3H2O中,R元素的化合价由+5价降低为0,由﹣1价升高为0,最低价为﹣1价,则最外层电子数为7,结合氧化还原反应及化学键来解答.
13.【答案】B
【解析】【解答】A.该反应中C是还原剂,Si为还原产物,说明该条件下还原性C>Si,所以不能体现非金属性C>Si,A不符合题意;
B.该反应中溴单质为氧化剂,碘单质为氧化产物,说明氧化性Br2>I2,单质的氧化性越强,非金属性也越强,说明非金属性Br>I,B符合题意;
C.该反应中Na为还原剂,K为还原产物,说明该条件下还原性Na>K,但实际上同主族自上而下金属性增强,即金属性K>Na,C不符合题意;
D.该反应不能比较Fe和Cu的还原性强弱,所以不能比较Fe和Cu的金属性强弱,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.比较碳和硅的非金属性,可以比较最高价氧化物水化物的酸性强弱
B.根据单质氧化性可以比较元素非金属性
C.根据元素周期律,同主族元素从上到下金属性逐渐增强
D.要比较铁和铜的金属性,应该做铁和铜离子的反应实验
14.【答案】C
【解析】【解答】解:A.H、Na分别在第一周期、第三周期,故A不选;
B.N、Cl分别在第二周期、第三周期,故B不选;
C.Mg、Si的原子结构中均有3个电子层,均位于第三周期,故C选;
D.O、S分别在第二周期、第三周期,故D不选;
故选C.
【分析】原子结构中,具有相同电子层的原子,在同一周期,以此来解答.
15.【答案】D
【解析】【解答】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 ,A不符合题意;
B.R为Cl、W为S,非金属性 ,非金属越强对应氢化物越稳定,故气态氢化物 ,B不符合题意;
C. 和水反应形成的化合物为硫酸,属于共价化合物,C不符合题意;
D.Y为Na,Y的最高价氧化物的水化物为NaOH,Z为Al,Al的最高价氧化物对于的水化物为Al(OH)3,NaOH和Al(OH)3反应生成NaAlO2和水,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】短周期元素,X、W都有最低价 -2 ,处于ⅥA,且W有最高价 +6 ,故X为O、W为S;Y只有 +1 价,原子序数大于O,故Y为Na;Z只有 +3 价,结合原子序数可知Z为Al;R有 +7 、 -1 价,为Cl元素,据此解答。
16.【答案】D
17.【答案】A
【解析】【解答】A.磷元素的最高价氧化物对应的水化物磷酸为中强酸,故A符合题意;
B.元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,氧元素的非金属性弱于氟元素,所以水的稳定性弱于氟化氢,故B不符合题意;
C.过氧化氢和过氧化钠都具有强氧化性,都是具有漂白性的化合物,故C不符合题意;
D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以简单离子的离子半径为O2->F->Na+,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】X、Y、W位于不同周期,X的原子序数最小,则X为H元素,常温下X与Y可组成两种液态二元化合物,则Y为O元素,W形成+1价阳离子,则W为Na元素,因3Y=Z+R,即24=Z+R,又Z与Y同周期,则Z为F元素,R为P元素。
18.【答案】B
【解析】【解答】解:A、俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,并编制出第一张元素周期表,故A正确;
B、原子的最外层电子数相同的元素,不一定为同族元素,如K、Cu的最外层电子均为1,分别为主族和副族元素,故B错误;
C、元素周期表有十八个纵行,共有8个主族、8个副族、1个0族、1个第ⅤⅢ族,只有16个族,故C正确;
D、随着人们的认识的发展,周期表也在不断的发展变化着,故D正确;
故选B.
【分析】A、俄国化学家门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律,并编制出第一张元素周期表;
B、原子的最外层电子数相同的元素,不一定为同族元素;
C、元素周期表有十八个纵行;
D、随着人们的认识的发展,周期表也在不断的发展变化着.
19.【答案】B
20.【答案】D
【解析】【解答】A、因为氟化氢分子间有氢键,所以沸点比氯化氢的高,故不符合题意;
B、铅的常见化合价为+2和+4,没有+3,故不符合题意;
C、二氧化硫与过氧化钠反应生成硫酸钠,故不符合题意;
D、非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,氮的非金属性比磷强,所以硝酸酸性比磷酸强,故符合题意。
【分析】易错点:A中含有氢键,N、O、F三种元素容易形成氢键,会影响熔沸点。
C中忽略了亚硫酸跟离子的还原性,能跟氧气发生氧化还原反应。
21.【答案】失去;铯(Cs);锂(Li);7;得到;增强
【解析】【解答】解:碱金属元素的原子最外层都只有1个电子,为达到稳定结构在反应中特别容易失去电子,表现出强的还原性,碱金属位于元素周期表中第ⅠA族,依据同主族元素性质的递变规律可知,从上到下,原子半径依次增大,金属性依次增强,金属性最强的是Cs,原子半径最小的是Li;
卤族元素的原子最为层都有7个电子,为达到稳定结构在反应中特别容易得到1个电子,表现出强的氧化性,卤族元素位于元素周期表中第ⅤⅡA族,依据同主族元素性质的递变规律可知,从上到下,原子半径依次增大,非金属性依次减弱,卤素单质的氧化性随着F2>Cl2>Br2>I2而减弱,所以他们对应的还原态物质卤化氢的还原性逐渐增强.
故答案为:失去;铯(Cs);锂(Li);7;得到;增强.
【分析】依据碱金属元素和卤族元素原子的结构特点,结合同主族元素从上到下金属性依次增强,非金属性依次减弱;原子半径从上到下依次增大的递变规律解答.
22.【答案】3s1;2;Si;HCl;SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HC;SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)△H=﹣1520.0 kJ•mol﹣1
【解析】【解答】由W的一种核素的质量数为18,中子数为10,可知W的质子数为8,是氧元素;X和Ne原子的核外电子数相差1,且根据图可知半径比W大,可知X为11号元素,钠元素;Y的半径介于X和W之间,Y的单质是一种常见的半导体材料,所以Y是硅元素;Z的原子半径在同周期主族元素中最小,且半径也介于X和W之间,所以Z为氯元素,(1)X和Ne原子的核外电子数相差1,且根据图可知半径比W大,可知X为11号元素,是钠元素,元素原子的价电子排布为3s1,W的质子数为8,是氧元素,基态原子排布式为1s22s22p4,核外有2个未成对电子,故答案为:3s1;2;
(2)X是Na,Y是Si,非金属性Cl>Br,故氢化物稳定性HCl>HBr,
故答案为:Si;HCl;
(3)Y与Z形成的化合物为SiCl4,和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,应生成硅酸与HCl,该反应的化学方程式是SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl,
故答案为:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl;
(4)Y是硅元素,因为SiH4+2O2═SiO2+2H2O~8e﹣,所以,当有1molSiH4参加反应是,放出热量为190.0kJ×8=1520.0 kJ,其热反应方程式为:SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)△H=﹣1520.0 kJ•mol﹣1,
故答案:SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)△H=﹣1520.0 kJ•mol﹣1.
【分析】由W的一种核素的质量数为18,中子数为10,可知W的质子数为8,是氧元素;X和Ne原子的核外电子数相差1,且根据图可知半径比W大,可知X为11号元素,钠元素;Y的半径介于X和W之间,Y的单质是一种常见的半导体材料,所以Y是硅元素;Z的原子半径在同周期主族元素中最小,且半径也介于X和W之间,所以Z为氯元素,据此回答.
23.【答案】(1)5x+10
(2)磷;硫;;>;<;
(3)C
【解析】【解答】解:(1)若非金属元素B的核电荷数为x,A、B、C、D、E的核电荷数分别为:x-1、x、x+1、x-8、x+18,则A、B、C、D、E五种元素的核电荷数之和为5x+10。(2)若A、B、C、D四种元素的核内质子数之和为56=4x-8,x=16,1molG的单质与足量盐酸反应,能产生22. 4LH2(在标准状况下),G最外层有两个电子;G的阳离子与D的阴离子核外电子层结构相同,D为氧元素,G为镁元素。①元素名称:A、磷,B、硫;②D的简单离子结构示意图为 ;③水分子间形成氢键,沸点比硫化氢高,氢化物的沸点:D>B;,氢硫酸是弱酸,简单氢化物水溶液的酸性,盐酸是强酸:B<C。④甲为G、C两元素组成的化合物,为氯化镁,用电子式表示甲的形成过程 。(3)A.氢键是是分子间作用力,不是化学键,故A不符合题意;B.共价化合物BF3中B原子周围只有6个电子,不满足稳定结构,故B不符合题意;
C.铵盐是由非金属元素形成的离子化合物,所以由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,故C符合题意;D.如氯化钠熔化,化学键断裂,不发生化学变化,故D不符合题意。
【分析】(1)B的核电荷数为X,E的为X+18;
(2)本题的核心在于判断A、B、C、D代表的元素名称,结合题意,A、B、C、D四种元素的核内质子数之和为56 ,得知A、B、C、D分别为P、S、Cl、O,G是镁,结合题目作答即可;
(3)氢键不是化学键,离子键熔化不属于化学变化。
24.【答案】(1)r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)
(2);原子晶体
(3)3SO2+ 2H2O +2NO3-=4H++3SO42-+2NO↑, 无色溶液变黄
(4)无色溶液变黄;CCl4;溶液分层,下层橙色;对比实验;Cl2+ 2Br-=2Cl-+Br2;Cl的非金属性比Br强
【解析】【解答】根据元素在周期表中的位置可知,A为H,B为C,C为N,D为O,E为Na,F为Al,G为Si,H为S,I为Cl,K为Br。
(1)一般而言,离子的电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,D、E、H形成的简单离子的半径由大到小的顺序为r(S2-)>r(O2-)>r(Na+),故答案为:r(S2-)>r(O2-)>r(Na+);
(2)过氧化钠的电子式为 ,二氧化硅形成晶体为原子晶体,故答案为: ;原子晶体;
(3)将一定量SO2通入足量稀硝酸溶液中发生氧化还原反应生成一氧化氮和硫酸,反应的离子方程式为3SO2+ 2H2O +2NO3-=4H++3SO42-+2NO↑,故答案为:3SO2+ 2H2O +2NO3-=4H++3SO42-+2NO↑;
(4)设计实验探究Cl、Br两种元素非金属性的相对强弱。取少量NaBr溶液,滴加少量氯水。氯气将溴化钠氧化生成溴水,溶液变成黄色,反应的离子方程式为Cl2+ 2Br-=2Cl-+Br2;分别向氯水、滴加少量氯水后的NaBr溶液中加少量四氯化碳,振荡,两溶液均分层,但氯水中的四氯化碳无明显现象,滴加少量氯水后的NaBr溶液中的四氯化碳层变成橙色,在上述实验中,试管1起到对比实验的作用,通过上述实验可知,Cl的非金属性比Br强,故答案为:无色溶液变黄;CCl4;溶液分层,下层橙色;对比实验; Cl2+ 2Br-=2Cl-+Br2;Cl的非金属性比Br强。
【分析】根据各种元素在周期表中的位置确定元素,然后结合元素周期律进行分析即可。
25.【答案】(1)碳;氧
(2)
(3)酸;NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+
(4)c(NH4+);c(NO3﹣);c(NH3•H2O)
(5)CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O;2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣
【解析】【解答】解:A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大,B的核电荷数是A、D核电荷数之和的 倍,结合原子序数可知,B处于第二周期,且处于偶数族,A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子X、Y、Z,考虑为氢化物,X为H元素,可推知B为C元素、C为N元素,D为O元素,X、Y、Z分别为CH4、NH3、H2O,验证符合题意,则:(1)由上述分析可知,B为碳,D为氧,故答案为:碳;氧;(2)化合物B2A2为C2H2,C原子之间形成三对共用电子对,C原子与H原子之间形成1对共用电子对,其电子式为: ,
故答案为: ;(3)Y与C的最高正价氧化物的水化物刚好完全反应时,所得溶液为硝酸铵溶液,溶液中NH4+水解NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+,破坏水的电离平衡溶液呈酸性,故答案为:酸;NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;(4)①根据溶液中电荷守恒解,可知c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+c(NO3﹣),
故答案为:c(NH4+);c(NO3﹣);②溶液中氢离子来源于水的电离、NH4+水解,根据质子恒等式,可知c(H+)=c(OH﹣)+c(NH3•H2O),
故答案为:c(NH3•H2O);(5)负极发生氧化反应,CH4在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根、H2O,负极电极反应式为:CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O,
正极发生还原反应氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子,正极电极反应式为;2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣,
故答案为:CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O;2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣.
【分析】A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大,B的核电荷数是A、D核电荷数之和的 倍,结合原子序数可知,B处于第二周期,且处于偶数族,A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子X、Y、Z,考虑为氢化物,X为H元素,可推知B为C元素、C为N元素,D为O元素,X、Y、Z分别为CH4、NH3、H2O,验证符合题意,(1)由上述分析可知,B为碳,D为氧,故答案为:碳;氧;(2)化合物B2A2为C2H2,C原子之间形成三对共用电子对,C原子与H原子之间形成1对共用电子对;(3)所得溶液为硝酸铵溶液,溶液中NH4+水解,破坏水的电离平衡溶液呈酸性;(4)①根据溶液中电荷守恒解答;②溶液中氢离子来源于水的电离、NH4+水解,根据质子恒等式解答;(5)负极发生氧化反应,CH4在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根、H2O,正极发生还原反应氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子.
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