内容正文:
专题强化卷10 原子结构与元素周期表
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第4章第1节(人教版2019)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.下列互为同位素的是
A.和 B.和 C.和 D.和碳纳米管
2.门捷列夫曾预测镓、钪、锗元素的存在及性质,莫塞莱也曾预测一种“类锰”元素。放射性元素锝(),其单质是从核燃料裂变产物中提取的,它的一种核素在临床医学诊断中应用很广。下列说法正确的是
A.元素是第四周期元素
B.用D核轰击钼()靶也能得到,此过程属于化学变化
C.、、三种核素,物理性质与化学性质几乎相同
D.的质子数与中子数之差为12
3.下列说法正确的是
A.14N2和15N2互为同位素
B.的中子数与电子数的差值为17
C.氯离子的结构示意图:
D.若两元素离子、电子层结构相同,则
4.周期表中第117号元素X,它的原子结构与卤族元素相似,电子排布有7个电子层,且最外层有7个电子。下列说法正确的是
A.此元素的气态氢化物的化学式为,在常温下很稳定
B.其单质具有强氧化性,可与发生置换反应生成
C.其单质的分子式为,难溶于有机溶剂
D.是一种有色的难溶于水的化合物
5.我国探月工程取得重大进展。可控核聚变的原料3He是一种安全高效而又清洁无污染的物质,据统计,月球土壤的3He含量可达500万吨。关于3He的叙述正确的是
A.3He原子比4He原子少一个核外电子
B.3He和4He两种核素互为同位素
C.核聚变时,原子发生的是化学反应
D.在3He中存在:质子数=中子数=核外电子数
6.今年是门捷列夫发现元素周期律周年。下表是元素周期表的一部分,、、、为短周期主族元素,与的最高化合价之和为8。下列说法错误的是
W
X
Y
Z
A.原子半径:
B.最高正价均为+5价
C.常温常压下,单质为固态
D.的最高价氧化物对应水化物是强碱
7.是人体必需的微量元素。下列关于和的说法中,正确的是
A.和都含有34个中子
B.和含有不同的电子数
C.和互为同位素
D.和分别含有44个和46个质子
8.德国重离子研究中心人工合成Cn的过程可表示为。下列叙述正确的是
A.合成Cn的过程为化学变化 B.的质量数为277
C.Cn元素位于第7周期ⅡA族 D.与互为同位素
9.同济大学科研团队首次成功合成了两种全新的碳分子材料—芳香性环型碳和(如图所示)。下列说法不正确的是
A.与互为同位素 B.与互为同素异形体
C.与的性质完全相同 D.由含碳化合物合成芳香性环型碳属于化学变化
10.反应放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为18的氯原子:
B.中氮元素化合价为
C.的结构示意图:
D.在反应中得电子,被还原,是氧化剂
11.设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.由与组成的4.0 g混合物含有的中子数为
B.1 mol 固体中,含有的原子数目为
C.标准状况下,将2.24 L 通入足量氢氧化钠溶液中,转移电子数为
D.18 g 所含的电子数目为
12.化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A.飞船外壳材料使用的是钛合金,其熔点高于纯钛
B.我国“硅-石墨烯锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破,所涉元素都是短周期元素
C.“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料,的和的具有相同的中子数
D.“人造太阳”的核燃料、互为同素异形体
13.“筛娥石”是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物,下列说法正确的是
A.Fe位于周期表中的第ⅧB族
B.把适量Ca放入饱和氯化钠溶液中只能看到气泡生成
C.半径大小:O<P<Ca
D.核素中质子数与中子数之差为50
14.下列说法错误的是
A.作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处
B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内
C.构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内
D.在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素
15.如图所示,A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法中不正确的是
A.A、E原子序数之差可能为2 B.D、E原子序数之差可能为18或32
C.B、C原子序数之差一定是2 D.B、D原子序数之差大于8
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(13分)I.高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上可用湿法制备高铁酸钾:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。
(1)FeO中铁元素的化合价为 ,在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)请用单线桥表示反应中电子转移情况: 。
(3)在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂是___________(填序号)。
A. B.
C. D.
II.为了庆祝元素周期表诞生150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。元素周期表反映了元素之间的内在联系,是学习、研究和应用化学的一种重要工具。下表是元素周期表的一部分,数字①~⑦代表前四周期七种主族元素。请按题目要求回答下列问题:
(4)①~⑦对应元素中,原子的电子层数是最外层电子数三倍的是 (填元素符号);它在周期表中的位置为 。
(5)上述元素对应的单质中,既能与酸反应又能与碱反应的是 (填化学式),写出该单质与氢氧化钠反应的离子方程式 。
17.(14分)X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种元素,且原子的核电荷数均小于18,X元素的单质是标准状况下密度最小的气体,Y和Z元素的原子核外电子总数均为电子层数的4倍,W元素原子的M层电子数是K层的3倍。
(1)X元素的一种核素原子核内只有1个质子没有中子,写出这种核素的符号: 。
(2)1 mol X2Y所含电子的数目为 。
(3)由X、Y、Z三种元素构成的常见化合物与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(4)W的一种氧化物为常见的空气污染物,易形成酸雨。写出该氧化物与过量NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(5)写出用排空气法收集Y单质时验满的方法: 。
18.(14分)甲、乙、丙、丁、戊是1~18号元素中的五种,且原子序数依次增大。甲元素丰度最大的核素中没有中子;乙元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍;丙为地壳中含量最多的元素;丁的最外层电子数与甲相同;戊的L层电子数为其电子总数的一半。
(1)丙元素原子的结构示意图为 ,其原子在化学反应中容易 电子。(选填“得到”或“失去”)
(2)甲和丁可以形成一种化合物,写出化学式并标出各元素的化合价: 。
(3)戊元素在自然界中有四种稳定同位素,其中子数分别为16、17、18、20,各同位素丰度依次为95.02%、0.75%、4.21%和0.02%,其中中子数为18的核素的表示符号为 ,戊元素的近似相对原子质量为 。(保留2位小数)
(4)戊元素与丙元素的性质有相似之处,主要原因是 ,写出戊元素形成的简单离子的电子式: 。
(5)甲、乙、丙、丁可以形成一种盐,甲、丙、丁能形成一种碱,写出两者相互反应的化学方程式 。
19.(14分)某化合物由W、X、Y、Z四种前18号元素组成,且原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,X、Z原子最外层电子数相同;Y元素的负离子核外电子排布和氖原子相同,Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等。
(1)下列图①②③原子结构模型中依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆孙的观点的是___________。
A.①②③ B.③①② C.③②① D.②①③
(2)W原子的电子式为 ,工业上获得其单质的方法是 。
(3)X的离子结构示意图是 ,Y的元素名称是 。
(4)含Z元素的18电子微粒有 (写出2种)。
(5)科学家发现:具有2、8、20、28、50、82、114、126等数目的质子或中子的原子核具有特别的稳定性,并将这些数称为“幻数”,而具有双幻数的、、等尤为稳定,写出W、X、Y、Z中质子数为“幻数”的元素的最稳定的核素 。
(6)下列关于X、Z及其化合物的说法错误的是___________。
A.X和Z两元素形成的化合物只有一种
B.X和Z都没有简单正离子
C.H元素和X、Z形成的酸可能是强酸
D.Cu元素和X、Z形成的化合物之一是常见的干燥剂
(7)已知铜有与两种同位素,铜元素的近似相对原子质量为63.5,则在铜元素中,同位素的质量百分数约为 (保留三位有效数字)。
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专题强化卷10 原子结构与元素周期表
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第4章第1节(人教版2019)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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.下列互为同位素的是
A.和 B.和 C.和 D.和碳纳米管
【答案】C
【详解】A.和是H、O元素组成的不同化合物,故不选A;
B.和是氧元素组成的不同单质,互为同素异形体,故不选B;
C.和是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故选C;
D.和碳纳米管是碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,故不选D;
选C。
2.门捷列夫曾预测镓、钪、锗元素的存在及性质,莫塞莱也曾预测一种“类锰”元素。放射性元素锝(),其单质是从核燃料裂变产物中提取的,它的一种核素在临床医学诊断中应用很广。下列说法正确的是
A.元素是第四周期元素
B.用D核轰击钼()靶也能得到,此过程属于化学变化
C.、、三种核素,物理性质与化学性质几乎相同
D.的质子数与中子数之差为12
【答案】D
【详解】A.元素电子排布为[Kr]4d55s2,为第五周期元素,A项错误;
B.原子核内发生的变化不属于化学变化,B项错误;
C.同位素的物理性质不同,如密度,C项错误;
D.的质子数为43,中子数为98-43=55,二者之差为12,D项正确;
答案选D。
3.下列说法正确的是
A.14N2和15N2互为同位素
B.的中子数与电子数的差值为17
C.氯离子的结构示意图:
D.若两元素离子、电子层结构相同,则
【答案】B
【详解】A.14N2和15N2均表示氮气分子,不能互为同位素,A错误;
B.的中子数与电子数的差值为115-49-49=17,B正确;
C.氯离子的核电荷数为17,核外电子层为3,最外层电子数为8,离子的结构示意图为,C错误;
D.若两元素离子、电子层结构相同,说明核外电子数相等,则,D错误;
答案选B。
4.周期表中第117号元素X,它的原子结构与卤族元素相似,电子排布有7个电子层,且最外层有7个电子。下列说法正确的是
A.此元素的气态氢化物的化学式为,在常温下很稳定
B.其单质具有强氧化性,可与发生置换反应生成
C.其单质的分子式为,难溶于有机溶剂
D.是一种有色的难溶于水的化合物
【答案】D
【详解】A.此元素原子结构与卤族元素相似,其最低价为-1价,气态氢化物的化学式为,同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱,其简单氢化物的稳定性逐渐减弱,则在常温下很不稳定,A错误;
B.同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱,其单质的氧化性逐渐减弱,X单质不能与发生置换反应生成,B错误;
C.X的原子结构与卤族元素相似,其单质的分子式为,与Br2、I2的结构与性质相似,易溶于有机溶剂,C错误;
D.根据氯化银、溴化银、碘化银分别是白色沉淀,浅黄色沉淀,黄色沉淀推断,是一种有色的难溶于水的化合物,D正确;
故选D。
5.我国探月工程取得重大进展。可控核聚变的原料3He是一种安全高效而又清洁无污染的物质,据统计,月球土壤的3He含量可达500万吨。关于3He的叙述正确的是
A.3He原子比4He原子少一个核外电子
B.3He和4He两种核素互为同位素
C.核聚变时,原子发生的是化学反应
D.在3He中存在:质子数=中子数=核外电子数
【答案】B
【详解】A.3He原子和4He原子都是He原子,核外都有3个电子,仅仅只是中子个数相差一个,故A错误;
B.3He和4He是质子数相同,中子数不同的同一种原子,互为同位素,故B正确;
C.核聚变时,原子种类发生变化;而化学反应中最小微粒是原子,元素种类不变,故核聚变不是化学反应,故C错误;
D.在3He中,质子数为2,质量数为3,则中子数为1,核外电子数为3,故D错误;
故选B。
6.今年是门捷列夫发现元素周期律周年。下表是元素周期表的一部分,、、、为短周期主族元素,与的最高化合价之和为8。下列说法错误的是
W
X
Y
Z
A.原子半径:
B.最高正价均为+5价
C.常温常压下,单质为固态
D.的最高价氧化物对应水化物是强碱
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,根据图示可知,W位于第二周期,X、Y、Z位于第三周期,设W的最外层电子数为x,则X的最外层电子数为x-2,W、X的最高价分别为x、x-2,W与X 的最高化合价之和为8,则x+x-2=8,解得:x=5,则W为N元素,结合各元素在周期表中相对位置可知,X为Al,Y为Si,Z为P元素,据此解答。
A.电子层越多原子半径越大,则原子半径N<Al,即W<X,故A正确;
B.据分析,W是N元素,Z是P元素,二者最高正价均为+5价,故B正确;
C.Y是Si元素,常温常压下单质硅为固态,故C正确;
D.X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,氢氧化铝为两性氢氧化物,碱性弱,不是强碱,故D错误;
故选:D。
7.是人体必需的微量元素。下列关于和的说法中,正确的是
A.和都含有34个中子
B.和含有不同的电子数
C.和互为同位素
D.和分别含有44个和46个质子
【答案】C
【详解】A.和的质子数均是34,中子数分别是78-34=44、80-34=46,故A错误;
B.质子数等于核外电子数,和含有相同的电子数,均为34个电子,故B错误;
C.和的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,故C正确;
D.和的质子数均是34,故D错误;
故答案选C。
8.德国重离子研究中心人工合成Cn的过程可表示为。下列叙述正确的是
A.合成Cn的过程为化学变化 B.的质量数为277
C.Cn元素位于第7周期ⅡA族 D.与互为同位素
【答案】B
【详解】A.合成Cn的过程属于核变,不是化学变化,故A错误;
B.的质子数为112、质量数为277,故B正确;
C.Cn是112号元素,位于第7周期ⅡB族,故C错误;
D.与质子数不同,不是同种元素,不是同位素,故D错误;
选B。
9.同济大学科研团队首次成功合成了两种全新的碳分子材料—芳香性环型碳和(如图所示)。下列说法不正确的是
A.与互为同位素 B.与互为同素异形体
C.与的性质完全相同 D.由含碳化合物合成芳香性环型碳属于化学变化
【答案】C
【详解】A.与质子数相同,中子数不同,互为同位素,A正确;
B.与为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.与的组成和结构不同,性质不完全相同,C错误;
D.由含碳化合物合成芳香性环型碳,生成了新物质,属于化学变化,D正确;
故选C。
10.反应放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为18的氯原子:
B.中氮元素化合价为
C.的结构示意图:
D.在反应中得电子,被还原,是氧化剂
【答案】B
【详解】A.中子数为18的氯原子质量数为17+18=35,表示为,A错误;
B.中Cl元素为-1价,H元素为+1价,由化合价代数和为零可知,氮元素化合价为,B正确;
C.Na是11号元素,Na+含有10个电子,的结构示意图:,C错误;
D.中N元素由-3价上升到0价,在反应中失去电子,被氧化,是还原剂,D错误;
故选B。
11.设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.由与组成的4.0 g混合物含有的中子数为
B.1 mol 固体中,含有的原子数目为
C.标准状况下,将2.24 L 通入足量氢氧化钠溶液中,转移电子数为
D.18 g 所含的电子数目为
【答案】A
【详解】A.与的相对分子质量都是20、含有的中子数都是10,由与组成的4.0 g混合物含有的中子数为 ,故A正确;
B.1 mol固体中,含有的原子数目为,故B错误;
C.标准状况下,将2.24 L通入足量氢氧化钠溶液中生成氯化钠、次氯酸钠,氯元素化合价由0升高为+1、由0降低为-1,转移电子数为,故C错误;
D.1个中含有10个电子,18 g 所含的电子数目为,故D错误;
选A。
12.化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A.飞船外壳材料使用的是钛合金,其熔点高于纯钛
B.我国“硅-石墨烯锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破,所涉元素都是短周期元素
C.“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料,的和的具有相同的中子数
D.“人造太阳”的核燃料、互为同素异形体
【答案】C
【详解】A.飞船外壳材料使用的是钛合金,其熔点低于纯钛,A错误;
B.锗(Ge)是第四周期元素,属于长周期元素,B错误;
C.、原子中均有1个中子,的物质的量为1mol,的物质的量为1mol,故具有相同的中子数,C正确;
D.“人造太阳”的核燃料、互为同位素,D错误;
故选C。
13.“筛娥石”是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物,下列说法正确的是
A.Fe位于周期表中的第ⅧB族
B.把适量Ca放入饱和氯化钠溶液中只能看到气泡生成
C.半径大小:O<P<Ca
D.核素中质子数与中子数之差为50
【答案】C
【详解】A.Fe是26号元素,位于周期表中的第Ⅷ族,A错误;
B.把适量Ca放入饱和氯化钠溶液中,Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气,氢氧化钙微溶于水,溶液中溶剂水减少,氯化钠溶液析出,故能看到气泡生成和白色沉淀生成,B错误;
C.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故半径大小:O<P<Ca,C正确;
D.核素中质子数为39, 质量数为89,中子数=质量数-质子数=89-39= 50,中子数与质子数之差为11,D错误;
故选C。
14.下列说法错误的是
A.作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处
B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内
C.构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内
D.在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素
【答案】C
【详解】A.锗、硅、砷化镓、磷化镓等常用作半导体材料,其所含元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处,故A正确;
B.农药中常含有氟、氯、硫、磷等元素,它们通常在元素周期表的右上方区域内,故B正确;
C.构成催化剂的元素通常为过渡元素,它们位于元素周期表的过渡区域内,故C错误;
D.耐高温和耐腐蚀的合金材料中常含有铬、镍,它们在过渡元素中,所以可以在过渡元素中寻找耐高温和耐腐蚀的合金材料,故D正确;
答案选C。
15.如图所示,A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法中不正确的是
A.A、E原子序数之差可能为2 B.D、E原子序数之差可能为18或32
C.B、C原子序数之差一定是2 D.B、D原子序数之差大于8
【答案】A
【详解】A.由题给5种元素的位置关系可以看出﹐A不是第一周期元素。因为A若为氢元素,则其位于最左侧的ⅠA族,那么就不应有B,所以A、E原子序数之差不可能为2,故A错误;
B.A、E、D可能为ⅣA、ⅤA或ⅥA族元素,以ⅥA族元素为例,由如表原子序数之差可知D、E原子序数之差可能为18或32,故B正确;
元素符号
O
S
Se
Te
Po
原子序数
8
16
34
52
84
原子序数之差
8 18 18 32
C.B、C之间仅隔有1种E元素,故其原子序数之差一定为2,故C正确;
D.根据B选项,D、E原子序数之差可能为8或18或32,B原子序数比E小1,所以B,D原子序数之差应大于8,故D正确;
选A。
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(13分)I.高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上可用湿法制备高铁酸钾:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。
(1)FeO中铁元素的化合价为 ,在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)请用单线桥表示反应中电子转移情况: 。
(3)在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂是___________(填序号)。
A. B.
C. D.
II.为了庆祝元素周期表诞生150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。元素周期表反映了元素之间的内在联系,是学习、研究和应用化学的一种重要工具。下表是元素周期表的一部分,数字①~⑦代表前四周期七种主族元素。请按题目要求回答下列问题:
(4)①~⑦对应元素中,原子的电子层数是最外层电子数三倍的是 (填元素符号);它在周期表中的位置为 。
(5)上述元素对应的单质中,既能与酸反应又能与碱反应的是 (填化学式),写出该单质与氢氧化钠反应的离子方程式 。
【答案】
(1)+6 3:2
(2)
(3)AB
(4)Na 第三周期第IA族
(5)Al
【详解】(1)FeO中氧为-2价,则铁化合价为+6价,在该反应中氧化剂是ClO-,还原剂是Fe(OH)3,根据方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2;
(2)Fe元素的化合价从+3价升高到+6价,有2个铁原子变价,失去6个电子;Cl元素的化合价从+1价降为-1价,有3个铁原子变价,得到6个电子,用单线桥表示反应中电子转移情况为:;
(3)A.Cl2+H2O═HCl+HClO中,只有Cl元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,故A符合;
B.中,只有NO2中N元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,故B符合;
C.CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑中,水中H元素的化合价降低,则水为氧化剂,故C不符合;
D.中,水中H元素的化合价降低,则水为氧化剂,故D不符合;
答案为AB;
(4)依据周期表可知①②③④⑤⑥⑦分别对应元素:C、F、Na、Al、S、K、Ge。
①~⑦对应元素中,原子的电子层数是最外层电子数三倍的是Na元素,它在周期表中的位置为第三周期第IA族;
(5)上述元素对应的单质中,既能与酸反应又能与碱反应的是Al;Al与氢氧化钠反应的离子方程式为。
17.(14分)X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种元素,且原子的核电荷数均小于18,X元素的单质是标准状况下密度最小的气体,Y和Z元素的原子核外电子总数均为电子层数的4倍,W元素原子的M层电子数是K层的3倍。
(1)X元素的一种核素原子核内只有1个质子没有中子,写出这种核素的符号: 。
(2)1 mol X2Y所含电子的数目为 。
(3)由X、Y、Z三种元素构成的常见化合物与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(4)W的一种氧化物为常见的空气污染物,易形成酸雨。写出该氧化物与过量NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(5)写出用排空气法收集Y单质时验满的方法: 。
【答案】
(1)H
(2)6.02×1024
(3)Mg(OH)2+H2SO4= MgSO4+2H2O
(4)SO2 +2NaOH=Na2SO3+2H2O
(5)用带火星木条靠近集气瓶口,木条复燃,证明已收集满
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种元素,且原子的核电荷数均小于 18,因此五种元素均为短周期元素;X元素的单质是标准状况下密度最小的气体即H2,故 X元素是H元素;又Y和Z元素的原子核外电子总数均为电子层数的 4倍,且 Y和 Z元素为短周期元素,Y的原子序数小于Z的原子序数,故Y为第二周期元素,Y元素的原子电子层数为2,原子核外电子总数为2×4=8即O元素;Z为第三周期元素,Z元素的原子电子层数为3,原子核外电子总数为3×4=12元素;W元素原子的M层电子数是 K层的 3倍,即第三层电子数是第一层电子数的3倍,因为第一层电子个数为 2,即第三层电子数为 2×3=6,因此 W元素的原子核外电子数为2+8+6=16即 S元素;故R元素的原子序数是17 即Cl元素;
(1)氢元素的一种核素原子核内只有1个质子没有中子,核素的符号为,故答案为:;
(2)X2Y为H2O,1mol水中含有10mol电子,则所含电子的数目为10×6.02×1023=6.02×1024,故答案我为:6.02×1024;
(3)由X、Y、Z三种元素构成的常见化合物为Mg(OH)2与稀硫酸反应的化学方程式为:Mg(OH)2+H2SO4= MgSO4+2H2O,故答案为:Mg(OH)2+H2SO4= MgSO4+2H2O;
(4)W的一种氧化物为常见空气污染物为二氧化硫,与过量溶液反应的化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,故答案为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(5)用排空气法收集氧气时验满的方法:用带火星木条靠近集气瓶口,木条复燃,证明已收集满,故答案为:用带火星木条靠近集气瓶口,木条复燃,证明已收集满。
18.(14分)甲、乙、丙、丁、戊是1~18号元素中的五种,且原子序数依次增大。甲元素丰度最大的核素中没有中子;乙元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍;丙为地壳中含量最多的元素;丁的最外层电子数与甲相同;戊的L层电子数为其电子总数的一半。
(1)丙元素原子的结构示意图为 ,其原子在化学反应中容易 电子。(选填“得到”或“失去”)
(2)甲和丁可以形成一种化合物,写出化学式并标出各元素的化合价: 。
(3)戊元素在自然界中有四种稳定同位素,其中子数分别为16、17、18、20,各同位素丰度依次为95.02%、0.75%、4.21%和0.02%,其中中子数为18的核素的表示符号为 ,戊元素的近似相对原子质量为 。(保留2位小数)
(4)戊元素与丙元素的性质有相似之处,主要原因是 ,写出戊元素形成的简单离子的电子式: 。
(5)甲、乙、丙、丁可以形成一种盐,甲、丙、丁能形成一种碱,写出两者相互反应的化学方程式 。
【答案】
(1) 得到
(2)
(3) 32.09
(4)最外层电子数相同
(5)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
【分析】甲、乙、丙、丁、戊是1~18号元素中的五种,且原子序数依次增大。甲元素丰度最大的核素中没有中子,甲为H;乙元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,乙为C;丙为地壳中含量最多的元素,丙为O;丁的最外层电子数与甲相同,丁为Na;戊的L层电子数为其电子总数的一半,戊为S。
(1)丙为O,丙元素原子的结构示意图为:,其原子在化学反应中容易得到电子;
(2)甲为H,丁为Na,甲和丁可以形成NaH,各元素的化合价:;
(3)戊为S,中子数为18的核素的表示符号为,戊元素的近似相对原子质量为:;
(4)戊为S,丙为O,两者位于同一主族,最外层电子数相同,决定了元素的化学性质,故两元素的性质有相似之处,主要原因是:最外层电子数相同;S元素形成的简单离子的电子式:;
(5)甲、乙、丙、丁可以形成一种盐,NaHCO3,甲、丙、丁能形成一种碱,NaOH,两者相互反应的化学方程式:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O。
19.(14分)某化合物由W、X、Y、Z四种前18号元素组成,且原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,X、Z原子最外层电子数相同;Y元素的负离子核外电子排布和氖原子相同,Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等。
(1)下列图①②③原子结构模型中依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆孙的观点的是___________。
A.①②③ B.③①② C.③②① D.②①③
(2)W原子的电子式为 ,工业上获得其单质的方法是 。
(3)X的离子结构示意图是 ,Y的元素名称是 。
(4)含Z元素的18电子微粒有 (写出2种)。
(5)科学家发现:具有2、8、20、28、50、82、114、126等数目的质子或中子的原子核具有特别的稳定性,并将这些数称为“幻数”,而具有双幻数的、、等尤为稳定,写出W、X、Y、Z中质子数为“幻数”的元素的最稳定的核素 。
(6)下列关于X、Z及其化合物的说法错误的是___________。
A.X和Z两元素形成的化合物只有一种
B.X和Z都没有简单正离子
C.H元素和X、Z形成的酸可能是强酸
D.Cu元素和X、Z形成的化合物之一是常见的干燥剂
(7)已知铜有与两种同位素,铜元素的近似相对原子质量为63.5,则在铜元素中,同位素的质量百分数约为 (保留三位有效数字)。
【答案】
(1)B
(2) 分离液态空气
(3) 氟
(4)S、H2S、HS—(写出2种)
(5)
(6)AD
(7)
【分析】某化合物由W、X、Y、Z四种前18号元素组成,原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则X为O元素;X、Z原子最外层电子数相同,则Z为S元素;Y元素的负离子核外电子排布和氖原子相同,且Y的原子序数大于8,则Y为F元素;Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等,则W为N元素。
(1)卢瑟福是有核原子结构模型,道尔顿为实心球模型,汤姆孙为葡萄干面包模型,则依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆孙的观点的是③①②;
选B。
(2)氮原子的最外层电子数为5,其中有3个不成对电子,电子式为,工业上用分离液态空气的方法获得氮气。
(3)X的离子即氧离子结构示意图是,Y的元素名称是氟。
(4)由分析可知,Z为S元素,硫化氢和氢硫酸根离子含有的电子数都为18,故答案为:S;H2S、HS—(写出2种)。
(5)氮元素、氧元素、氟元素、硫元素的核电荷数分别为7、8、9、16,则由题意可知,的质子数和中子数都为8,是具有双幻数的最稳定的核素,故W、X、Y、Z中质子数为“幻数”的元素的最稳定的核素为:。
(6)A.氧元素和硫元素形成的氧化物为二氧化硫和三氧化硫,则两元素形成的化合物不止一种,故A错误;
B.氧元素和氟元素的非金属性强,不能形成简单正离子,故B正确;
C.氢元素与硫元素、氧元素形成的化合物可能是硫酸,硫酸是二元强酸,故C正确;
D.铜元素与硫元素、氧元素形成的化合物可能是硫酸铜、亚硫酸铜,亚硫酸铜都不能吸收空气中水蒸气,硫酸铜能与水形成五水合硫酸铜但不是常见的干燥剂,故D错误;
故选AD;
(7)设铜有与两种同位素,铜元素的近似相对原子质量为63.5,原子个数百分数依次为x、y,则有63x+65y=63.5(x+y),得x:y=3:1,在铜元素中,同位素的质量百分数约为(保留三位有效数字)。
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