内容正文:
第1章 原子结构 元素周期律
测试卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共48分)
一、选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.元素钕(Nd)是稀土永磁材料中的一种重要元素。下列关于 的说法中,不正确的是
A.质子数为 60 B.中子数为 60 C.核外电子数为 60 D.质量数为 142
【答案】B
【详解】由 知,质子数为 60、核外电子数为 60、质量数为 142 ,中子数为142- 60=82;则B错误;
答案选B。
2.下列反应或事实不能用元素周期律解释的是
A.原子半径:Si>S B.稳定性:H2S<HCl
C.酸性:H2SiO3<H2SO3 D.还原性:S2->Cl-
【答案】C
【详解】A. Si和S都是第三周期元素,同周期元素随原子序数的增加,原子半径逐渐减小,原子半径:Si>S能用元素周期律解释,故A不符合题意;
B.S和Cl都是第三周期元素,同周期元素随原子序数的增加,元素的非金属性逐渐增强,其气体氢化物的稳定性逐渐增强,稳定性:H2S<HCl能用元素周期律解释,故B不符合题意;
C. Si和S都是第三周期元素,同周期元素随原子序数的增加,元素的非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,但H2SO3不是S的最高价氧化物对应水化物,应该存在酸性:H2SiO3<H2SO4,故C不能用元素周期律解释,符合题意;
D.S和Cl都是第三周期元素,同周期元素随原子序数的增加,元素的非金属性逐渐增强,其对应阴离子的还原性逐渐减弱,还原性:S2->Cl-能用元素周期律解释,故D不符合题意;
故答案为:C
3.元素周期表中某些区域的元素多用于制造半导体材料的是
A.左下方区域的金属元素 B.稀有气体元素
C.金属元素与非金属元素分界线附近的元素 D.右上方区域的非金属元素
【答案】C
【详解】A.元素周期表中有金属元素和非金属元素,其中金属元素位于元素周期表的左边,可以用来做导体材料,故A错误;
B.稀有气体元素属于非金属元素,它们的性质更稳定,一般不用来做半导体材料,故B错误;
C.在金属与非金属元素交界处的元素大多数可用于制作半导体材料,故C正确;
D.非金属元素一般位于元素周期表的右边,氢元素除外,非金属元素一般不导电,是绝缘体材料,故D错误;
故选:C。
4.根据下表信息,判断以下叙述正确的是( )
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
原子半径
0.160
0.143
0.089
0.104
0.066
主要化合价
、
A.氢化物的稳定性为 B.与形成的化合物是离子化合物
C.单质与稀盐酸反应的快慢为 D.与的核外电子数相等
【答案】B
【分析】短周期元素,由元素的化合价可知,T只有-2价,则T为O元素;R有、-2价,可知R为S元素;L和Q的主要化合价是+2价,原子半径L大于Q,则L是Mg,Q是Be;M的主要化合价是+3价,原子半径L>M>Q,则M是Al元素。
【详解】A. 非金属性越强,氢化物越稳定,则氢化物稳定性是H2O>H2S,A错误;
B. 与形成的化合物是Al2O3,Al2O3在熔融条件下能导电为离子化合物,B正确;
C. 同主族自上而下金属性逐渐增强,则金属性Mg>Be,所以单质与稀盐酸反应的速率为L>Q,C错误;
D. L2+的核外电子数为12-2=10,R2-的核外电子数为16+2=18,D错误;
答案选B。
5.钾元素是碱金属元素,下列对其性质的描述中,不正确的是
A.K的原子半径比Na大,离子半径比Na+大
B.K的金属性比Na强,跟水反应比Na剧烈
C.K与CuSO4溶液发生置换反应得到金属Cu
D.K的最高价氧化物对应水化物的溶液可使酚酞溶液变红
【答案】C
【详解】A.同主族元素从上到下,微粒半径逐渐增大,K的原子半径比Na大,离子半径也比Na+大,A正确;
B.同主族元素从上到下,元素的金属性逐渐增强,故K的金属性比Na强,跟水反应比Na剧烈,B正确;
C.K极易与水反应生成氢氧化钾和氢气,则K与CuSO4溶液反应得到氢气、硫酸钾和氢氧化铜沉淀,C错误;
D.K的最高价氧化物对应的水化物为KOH,其溶液是强碱溶液,可使酚酞溶液变红,D正确;
故答案为:C。
6.下列元素中,原子半径最大的是( )
A.Na B.K C.S D.Cl
【答案】B
【详解】同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,所以四种元素的原子半径大小顺序是K>Na>S>Cl,答案选B。
7.某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中,不正确的是
A.元素符号是Ca
B.属于金属元素
C.在化学反应中易得电子
D.最高正化合价是+2价
【答案】C
【详解】A .由原子结构示意图可知是20号元素,是钙,元素符号是Ca,故A正确;
B.钙是第IIA元素,是金属元素,故B正确;
C.钙最外层有两个电子,容易失电子,故C错误;
D.钙最外层有两个电子,容易失电子,显+2价,故D正确。
故答案为 :C
8.铯是制造光电管的主要材料,铯元素的部分信息如图所示。下列关于铯的说法中,不正确的是
A.原子序数为 55 B.是ⅠA 族元素
C.相对原子质量是 132.9 g·mol-1 D.金属性比钠强
【答案】C
【详解】A.根据信息可知,Cs的原子序数为55,A正确;
B.Cs的原子序数为55,属于碱金属元素,位于ⅠA 族,B正确;
C.相对原子质量是 132.9,C错误;
D.同族元素从上到下金属性依次增强,所以金属性:Cs>Na,D正确;
故选C。
9.NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.18 g D2O所含的电子数为10NA
B.1 mol H2O2中含有极性键的数目为3NA
C.标准状况下,22.4 L四氯化碳所含分子数为NA
D.32g O2和O3的混合物中含有的氧原子数为2NA
【答案】D
【详解】A.D2O的摩尔质量为20g/mol,n(D2O)==0.9mol,18gD2O所含电子物质的量为9mol,A项错误;
B.H2O2的结构式为H-O-O-H,1molH2O2中含有极性键物质的量为2mol,B项错误;
C.标准状况下CCl4呈液态,不能用22.4L/mol计算CCl4物质的量,C项错误;
D.O2和O3互为同素异形体,32gO2和O3的混合物中含n(O)==2mol,32gO2和O3的混合物中含氧原子数为2NA,D项正确;
答案选D。
【点睛】本题考查以阿伏伽德罗常数为中心的计算,涉及物质的组成和结构、气体摩尔体积、混合物的计算。注意22.4L/mol只适用于标准状况下由气体体积计算气体分子物质的量,
10.核反应不仅能发电也能制造元素。2016 年初国际上确认,利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113、115、117 和118 四种新元素,填补了目前元素周期表的空白,其中113 号元素与Al 元素处于同一主族。下列说法正确的是
A.核反应发电实现了化学能到电能的转化
B.115 号元素一定是处于VA 族的非金属元素
C.117 号元素与F、Cl、Br、I均处于VIIA族
D.四种新元素位于元素周期表中的不同周期
【答案】C
【详解】A.核反应发电是核能转化成电能,A错误。
B.115 号元素位于第ⅤA族的金属元素,B错误。
C.117 号元素位于第ⅦA 族的元素,C正确。
D.四种新元素都在第七周期,D错误。
答案选C。
11.X、Y、Z、W是分别位于第2、3周期的元素,原子序数依次递增.X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。下列说法正确的是
A.室温下,0.1 mol/L W的气态氢化物的水溶液的pH >1
B.Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
C.Y单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应
D.原子半径由小到大的顺序:X<Y<Z<W
【答案】C
【详解】X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,为铝;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,为硅,X为碳;Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,所以W的最外层电子数为14-3-4=7,为氯;
A.W的气态氢化物为HCl,其水溶液盐酸为强酸,0.1mol/L的盐酸溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,溶液的pH为1,A错误;
B.硅的最高价氧化物二氧化硅,不能和水反应,B错误;
C.铝在高温条件下可以和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁,C正确;
D.电子层数越多半径越大,同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小,原子半径由小到大的顺序为:X<W<Z<Y,D错误;
答案选C。
12.下列元素中,非金属性最强的是
A.F B.Cl C.Br D.I
【答案】A
【详解】同一主族,从上到下非金属性逐渐减弱,故选A。
13.借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是
A.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半径比F的原子半径大
B.已知As是第四周期第ⅤA族的元素,故的稳定性比的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D.已知Ca是第四周期第ⅠA族的元素,故的碱性比的碱性弱
【答案】A
【详解】A.同主族,原子序数大的原子半径大,则已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半比F的原子半径大,故A正确;
B.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱,故B错误;
C.金属性越强,与水反应越剧烈,则Cs与水反应比Na与水反应剧烈,故C错误;
D.金属性越强,对应最高价氧化物水化物碱性越强,则Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强,故D错误;
故选:A。
14.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氖原子相同的电子层结构,下列说法正确的是
A.原子序数X<Y B.原子半径X>Y
C.原子的最外层电子数X>Y D.元素的最高正价X<Y
【答案】B
【分析】X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氖原子相同的电子层结构,则X为第三周期的金属元素,Y为第二周期的非金属元素,Y原子最外层电子数较多,以此来解答。
【详解】A.由以上分析可知X的原子序数大于Y的原子序数,A错误;
B.X为第三周期的金属元素,Y为第二周期的非金属元素,由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可知X的原子半径比Y的大,B正确;
C.X的最外层电子数少于4,Y的最外层电子数大于4,C错误;
D.最外层电子数等于最高正价,X的最外层电子数少于4,Y的最外层电子数大于4,则X元素的最高正价比Y的小,但F没有正价,O没有最高价,D错误;
故选B。
15.下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是
A.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
B.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
C.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
D.Y在暗处可与H2反应,X在加热条件下才能与H2反应
【答案】A
【详解】A. 气态氢化物越稳定,非金属性越强,因此X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定,能说明X的非金属性比Y强,故A符合题意;
B. 电子层数多少与非金属性无直接关系,故B不符合题意;
C. Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来,说明Y的非金属性比X强,故C不符合题意;
D. Y在暗处可与H2反应,X在加热条件下才能与H2反应,说明Y 的非金属性比X强,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
【点睛】非金属性强弱比较:
1、气态氢化物越稳定,非金属性越强;
2、同周期从左到右非金属增强;同主族从上到下,非金属性减弱;
3、单质与氢气化合越容易,则非金属性越强;
4、最高价氧化物对应水化物酸性越强,则非金属性越强。
16.4种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,依据表中信息判断,下列说法不正确的是
元素
X
Y
Z
W
相关信息
有两种常见的单质,均有氧化性
短周期中原子半径最大的元素
地壳中含量最多的金属元素
最外层电子数是电子层数的二倍
A.Y的单质燃烧火焰呈黄色
B.4种元素的简单离子半径最小的是Z
C.X与Y形成的化合物只含有离子键
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能反应
【答案】C
【分析】X元素有两种常见的单质,均有氧化性,因此X是氧元素;Y元素是短周期中原子半径最大的元素,因此Y是钠元素;Z元素是地壳中含量最多的金属元素,因此Z是铝元素;W最外层电子数是电子层数的二倍,有可能是第一周期的He、第二周期的C、第三周期的S,由于4中元素的原子序数依次增大,因此W是硫元素。据此解答。
【详解】A.Na单质燃烧的火焰呈黄色,A正确;
B.4种元素的简单离子半径最小的是铝离子,B正确;
C.Na与O形成的化合物有Na2O和Na2O2,在Na2O中只有离子键,而Na2O2中既有离子键又有共价键,C错误;
D.NaOH、Al(OH)3和H2SO4能够两两反应,D正确。
答案选C。
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本大题共7个小题,共52分)
17.(4分,每空1分)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物,与卤素单质性质相似,可用于制农药等。
(1)Cl在元素周期表中位于第三周期、第 族。
(2)Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,其中Cl元素的化合价为 价。
(3)Cl的非金属性强于I的,用原子结构解释原因:Cl和I位于同一主族,最外层电子数相同, ,得电子能力Cl强于I。
(4)下列推断中,正确的是 (填字母)。
a.ICl有氧化性
b.热稳定性:HI>HCl
c.I的最高价氧化物对应的水化物为HIO4
【答案】(1)ⅦA
(2)+7
(3)核外电子层数Cl<I,原子半径Cl<I
(4)ac
【详解】(1)Cl是17号元素,在元素周期表中位于第三周期、第ⅦA族;
(2)HClO4中H的化合价为+1,O的化合价为-2,根据化合物化合价代数和为零可得,的化合价为+7价;
(3)Cl的非金属性强于I,用原子结构解释是Cl和I位于同一主族,最外层电子数相同,核外电子层数Cl<I,原子半径Cl<I,得电子能力Cl强于I;
(4)a.ICl中I元素的化合价为+1价,具有氧化性,a正确;
b.在同族元素中,从上至下,非金属性依次减弱,简单氢化物的热稳定性依次减弱,故热稳定性:HI<HCl,b错误;
c.I的最高价氧化物对应的水化物为HIO4,c正确;
故答案为:ac。
18.(5分,每空1分)碘(I)在元素周期表中位于ⅦA族,是人体必需的微量元素之一。
(1)可用于治疗甲亢。的原子核内中子数为 。
(2)①碘元素的非金属性比氯元素的弱,其原因是由于同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多, 逐渐增大, 能力逐渐减弱。
②下列事实能够用“碘的非金属性比氯的弱”来解释的是 (填序号)。
a.碘单质的熔点高于氯单质
b.高氯酸的酸性强于高碘酸
c.与的化合比与的化合更容易
(3)氢碘酸是HI的水溶液,是一种酸性比盐酸强的酸。
资料:ⅰ.盐酸和氢碘酸均可使氢氧化铁溶解,后者得到的产物中含有。
ⅱ.KI溶液不能溶解氢氧化铁,KI溶液与溶液反应的产物中含有。
①盐酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是;氢碘酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是 。
②结合上述资料,由物质性质解释①中两反应的异同: 。
【答案】(1)78
(2) 半径 得电子 bc
(3) I-的还原性大于Cl-,Fe3+能氧化I-,所以氢碘酸与氢氧化铁发生氧化还原反应
【详解】(1)质量数=质子数+中子数。的质量数是131、质子数为53,核内中子数为131-53=78;
(2)①碘元素的非金属性比氯元素的弱,其原因是由于同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
②a.单质的熔沸点与元素的非金属性无关,碘单质的熔点高于氯单质与碘的非金属性比氯的弱无关,故不选a;
b.元素非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,高氯酸的酸性强于高碘酸,说明碘的非金属性比氯的弱,故选b;
c.元素非金属性越强,其电子越易与氢气化合,与的化合比与的化合更容易,说明碘的非金属性比氯的弱,故选c;
选bc。
(3)①Fe3+能氧化I-,氢碘酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是。
②I-的还原性大于Cl-,Fe3+能氧化I-,所以氢碘酸与氢氧化铁发生氧化还原反应。
19.(5分,每空1分)已知铷是第37号元素,相对原子质量为。回答下列问题:
(1)铷()在元素周期表的第 周期第 族。
(2)下列关于铷的结构和性质判断正确的是 (填代号)。
①与水反应比钠与水反应剧烈 ②原子半径比钠的小
③铷的氧化物暴露在空气中易吸收 ④它是还原剂
⑤它的阳离子最外层电子数与镁离子最外层电子数相同
(3)氢化铷与水反应可放出氢气,下列叙述正确的是___________(填字母,下同)。
A.氢化铷溶于水显酸性 B.氢化铷中的氢离子被还原为氢气
C.氢化铷与水反应时,水是氧化剂 D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
(4)现有铷和另一种碱金属元素形成的合金,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气,这种碱金属元素可能是___________。
A. B. C. D.
【答案】(1) 五 Ⅰ
(2)①③④⑤
(3)CD
(4)CD
【详解】(1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期第ⅠA族。
(2)①同主族从上到下金属性逐渐增强,因此铷与水反应比钠剧烈,①正确; ②同主族从上到下原子半径逐渐增大,因此铷的原子半径比钠大,②错误;
③根据氧化钠容易吸收二氧化碳可类推铷的氧化物暴露在空气中易吸收CO2,③正确; ④铷的金属性强于钠,铷是还原剂,④正确;
⑤它的阳离子最外层电子数为8和镁离子最外层电子数相同,⑤正确;
故选①③④⑤。
(3)A.氢化铷与水反应为RbH+H2O=RbOH+H2↑,生成碱RbOH,溶液显碱性,A错误;
B.水中氢元素的化合价由+1价降低为0价,水作氧化剂,而RbH中氢元素的化合价由-1价升高为0价,RbH作还原剂,被氧化,B错误;
C.氢化铷与水反应时,水中氢元素的化合价由+1价降低为0价,水是氧化剂,C正确;
D.氢化铷中含有离子键,是离子化合物,其中氢离子最外层有2个电子,D正确;
故选CD。
(4)设该合金的平均相对原子质量为M,氢气的物质的量是0.1mol,则根据得失电子守恒得,解得M=30,因M(Rb)>30,则另一种碱金属的相对原子质量应小于30,可能为Li或Na。答案选CD。
20.(5分,每空1分)碱金属元素和卤族元素广泛存在,用化学用语回答下列问题。
(1)氢氟酸可以用来雕刻玻璃。用电子式表示氟化氢的形成过程 。
(2)过氧化钠可以用于潜水艇中氧气的来源,其与二氧化碳反应的化学方程式是 。
(3)次氯酸钠溶液(pH>7)和溴化钠溶液混合,可以作为角膜塑形镜的除蛋白液。二者混合后,溶液变成淡黄色,该反应的离子方程式是 。
(4)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2=4LiCl +S +SO2。组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 (用化学方程式表示)。
(5)关于碱金属和卤族元素,下列说法一定正确的是____________。
A.从上到下,单质密度依次增大 B.从上到下,单质熔沸点依次升高
C.从上到下,原子半径依次增大 D.单质都可以与水反应
【答案】(1)
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)ClO-+2Br-+H2O=Cl-+Br2+2OH-
(4)4Li+O2=2Li2O 、2Li+2H2O=2LiOH+H2 ↑
(5)CD
【详解】(1)氟化氢为氢和氟形成的共价化合物,用电子式表示氟化氢的形成过程为 ;
(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)次氯酸钠溶液(pH>7,溶液显碱性)和溴化钠溶液混合后,溶液变成淡黄色,说明次氯酸钠把溶液中的溴离子氧化为溴,所以该反应的离子方程式是ClO-+2Br-+H2O=Cl-+Br2+2OH-。
(4)Li-SOCl2电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 =4LiCl +S +SO2。由以上信息可知,电池的负极是金属锂,是一种与钠同主族的活泼的碱金属元素,所以类比钠,锂可以与水、氧气发生反应。因此,组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行的原因是4Li+O2=2Li2O 、2Li+2H2O=2LiOH+H2 ↑;
(5)A.从上到下,碱金属单质密度呈依次增大趋势,但是钾的密度反常,比钠小;卤素单质的密度从上到下依次增大,所以A不正确;
B.从上到下,碱金属单质熔沸点依次降低,卤素单质的熔沸点依次升高,所以B不正确;
C.同一主族从上到下,原子的电子层数依次增多,所以原子半径依次增大,C正确;
D.碱金属是活泼的金属元素,卤素单质是活泼的非金属,它们都可以与水反应,D正确;
故选CD。
21.(4分,每空1分)2024年5月,我国首台新型智能重载电力机车在湖南株洲正式下线,该机车实现了“三大全球首创技术”,其中一项是采用大功率碳化硅(SiC)变流器,确保机车在各种恶劣环境下的稳定运行。
(1)硅在元素周期表中的位置是第3周期、第 族。
(2)碳元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
(3)碳化硅(SiC)中C呈负价,用原子结构解释原因:C和Si在同一主族,最外层电子数相同, ,得电子能力C>Si,共用电子对偏向C。
(4)锗()位于第4周期,与Si同族,其单质具有良好的半导体性质。下列关于锗的推断中,正确的是 (填字母)。
a.原子结构示意图:
b.非金属性:Ge<Si
c.气态氢化物稳定性:
【答案】(1)IVA
(2)H2CO3
(3)C的原子半径小于Si
(4)ab
【详解】(1)硅是14号元素,在元素周期表中的位置是第3周期、第IVA族;
(2)碳元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2CO3;
(3)碳化硅(SiC)中C呈负价,用原子结构解释原因:C和Si在同一主族,最外层电子数相同,C的原子半径小于Si,原子核对电子的吸引能力更强,得电子能力C>Si,共用电子对偏向C;
(4)
a.锗()是32号元素,原子结构示意图:,a正确;
b.锗(Ge)与Si同主族,同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱,则非金属性:Ge<Si,b正确;
c.锗(Ge)与Si同主族,同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱,则非金属性:Ge<Si,非金属越强,元素气态氢化物越稳定,则稳定性:,c错误;
故选ab。
22.(14分,除标注外,每空2分)元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。
(1)请在上面虚线框中画出元素周期表的上方的轮廓 。
(2)在周期表对应位置写出前五周期中碱金属和卤族元素的元素符号 。
(3)硫元素在周期表中的位置是 。(1分)结合原子结构解释硫和氯元素的非金属性强弱 。下列说法中能比较硫和氯元素的非金属性强弱有 (填序号)。
a.HCl的溶解度比大
b.HCl的酸性比强
c.HCl的稳定性比大
d.还原性:
e.HClO的酸性比弱
f.与铁反应生成,而S与铁反应生成FeS
g.能与反应生成S
(4)元素①和元素②形成原子个数比为1∶1的化合物的电子式为 。(1分)在由元素①②③中两种或三种元素组成的化合物中,属于离子化合物的有、 ,(1分)请用电子式表示的形成过程 。(1分)
(5)前20号元素X的最高价氧化物0.112g,溶于水制得对应碱的质量为0.148g。已知X原子核内含有20个中子,通过计算确定元素X为 (填元素符号)。
【答案】(1)
(2)
(3) 第三周期第VIA族 氯原子半径小于硫原子半径,氯原子原子核对核外电子引力强,失电子能力弱于硫原子,故氯原子非金属性强于硫原子。 cdfg
(4) NaOH、Na2O2、NaH
(5)Ca
【详解】(1)
元素周期表的轮廓为;
(2)
元素周期表中碱金属位于IA族,卤族元素位于VIIA族,在周期表中的位置为;
(3)硫元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族;氯原子半径小于硫原子半径,氯原子原子核对核外电子引力强,失电子能力弱于硫原子,故氯原子非金属性强于硫原子;不能根据氢化物的溶解性判断非金属性强弱,所以HCl的溶解度比H2S大,不能证明氯元素的非金属性比硫元素强,a错误;不能根据氢化物的酸性判断非金属性强弱,所以HCl的酸性比H2S强,不能证明氯元素的非金属性比硫元素强,b错误;元素的氢化物越稳定,元素的非金属性越强,HCl的稳定性比H2S强,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,c正确;阴离子的还原性越强,对应元素的非金属性越弱,还原性Cl-<S2-,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,d正确;硫酸是硫元素的最高价氧化物对应的水化物,但是次氯酸不是元素的最高价氧化物对应的水化物,HClO的酸性比H2SO4弱,不能证明氯元素的非金属性比硫元素强,e错误;Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS,说明Cl2的氧化性大于S,单质的氧化性越强,元素的非金属性越强,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,f正确;Cl2能与H2S反应生成S,说明Cl2的氧化性大于S,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,g正确;故能比较硫和氯元素的非金属性强弱有cdfg;
(4)
元素①为H,元素②为O,形成原子个数比为1∶1的化合物的电子式为;元素③为Na,由H、O、Na中两种或三种元素组成的化合物中,属于离子化合物的有Na2O、NaOH、Na2O2、NaH,电子式表示Na2O的形成过程为;
(5)设X的相对原子质量为A,化合价为+x。则,,A=20x,当x=1时,A=20,原子核内不含有质子,这种元素不存在;当x=2时,A=40,质子数=40-20=20,20号元素为Ca,则X元素为Ca;
23.(15分,除标注外,每空2分)下图是元素周期表的一部分,参照元素①~⑤在表中的位置,回答问题:
族周期
ⅠA
0
1
ⅡA
~
ⅢA
Ⅳ
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
①
3
②
③
④
⑤
(1)①的原子结构示意图是 。(1分)
(2)②、③、④、⑤四种元素中,简单离子半径最小的是 (写离子符号)。(1分)
②、③、④三种元素的单质与酸反应的剧烈程度的次序为 > > (填元素符号),(1分)从原子结构的角度解释原因 。
(3)②和④各自的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式为 。⑤的单质与②的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式为 。
(4)下列事实能判断②和③的金属性强弱的是 (填字母,下同)。
a.常温下单质与水反应置换出氢的难易程度
b.最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
c.单质作为还原剂的时候,失去电子个数
(5)硒(Se)位于第四周期,与①同主族。下列推断正确的是 。
a.只具有还原性
b.Se的最低负化合价是价
c.Se的气态氢化物的稳定性比①的强
(6)室温下向固体表面吹,得到两种单质和,该反应的方程式为 。
【答案】(1)
(2) Al3+ Na Mg Al 同周期元素原子核外电子层数相同,随着原子序数递增,原子核内质子数增加,原子半径减小,原子核对核外电子的引力增大,元素原子失电子能力减弱
(3) OH-+Al(OH)3= Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
(4)ab
(5)b
(6)3SeO2+4NH3=2N2+3Se+6H2O
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知①是O元素、②是Na元素、③是Mg元素、④是Al元素、⑤是Cl元素。
【详解】(1)
①是O元素,O原子结构示意图是
(2)电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,②、③、④、⑤四种元素中,简单离子半径最小的是Al3+。
同周期元素从左到右金属性减弱,单质与水反应的速率依次减慢,②、③、④三种元素的单质与酸反应的剧烈程度的次序为Na>Mg>Al;同周期元素原子核外电子层数相同,随着原子序数递增,原子核内质子数增加,原子半径减小,原子核对核外电子的引力增大,元素原子失电子能力减弱。
(3)Na的最高价氧化物的水化物是NaOH,Al的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,NaOH、Al(OH)3发生反应生成四羟基合铝酸钠,反应的离子方程式为OH-+Al(OH)3=。Cl2与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O。
(4)a.常温下单质越易与水反应置换出氢,金属性越强,故选a;
b.元素金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,故选b;
c.单质作为还原剂的时候,金属性越强越易失电子,金属性与失电子个数无关,故不选c;
选ab。
(5)a.Se是ⅥA元素,最高正价为+6、最低负价为-2,中Se显+4价,既有氧化性又有还原性,故a错误;
b.Se是ⅥA元素,Se的最低负化合价是价,故b正确;
c.O的非金属性大于Se,Se的气态氢化物的稳定性比O的弱,故c错误;
选b。
(6)室温下向固体表面吹,得到两种单质和,产物是N2、Se、H2O,该反应的方程式为3SeO2+4NH3=2N2+3Se+6H2O。
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第1章 原子结构 元素周期律
测试卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共48分)
一、选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.元素钕(Nd)是稀土永磁材料中的一种重要元素。下列关于 的说法中,不正确的是
A.质子数为 60 B.中子数为 60 C.核外电子数为 60 D.质量数为 142
2.下列反应或事实不能用元素周期律解释的是
A.原子半径:Si>S B.稳定性:H2S<HCl
C.酸性:H2SiO3<H2SO3 D.还原性:S2->Cl-
3.元素周期表中某些区域的元素多用于制造半导体材料的是
A.左下方区域的金属元素 B.稀有气体元素
C.金属元素与非金属元素分界线附近的元素 D.右上方区域的非金属元素
4.根据下表信息,判断以下叙述正确的是( )
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
原子半径
0.160
0.143
0.089
0.104
0.066
主要化合价
、
A.氢化物的稳定性为 B.与形成的化合物是离子化合物
C.单质与稀盐酸反应的快慢为 D.与的核外电子数相等
5.钾元素是碱金属元素,下列对其性质的描述中,不正确的是
A.K的原子半径比Na大,离子半径比Na+大
B.K的金属性比Na强,跟水反应比Na剧烈
C.K与CuSO4溶液发生置换反应得到金属Cu
D.K的最高价氧化物对应水化物的溶液可使酚酞溶液变红
6.下列元素中,原子半径最大的是( )
A.Na B.K C.S D.Cl
7.某元素的原子结构示意图为。下列关于该元素的说法中,不正确的是
A.元素符号是Ca
B.属于金属元素
C.在化学反应中易得电子
D.最高正化合价是+2价
8.铯是制造光电管的主要材料,铯元素的部分信息如图所示。下列关于铯的说法中,不正确的是
A.原子序数为 55 B.是ⅠA 族元素
C.相对原子质量是 132.9 g·mol-1 D.金属性比钠强
9.NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.18 g D2O所含的电子数为10NA
B.1 mol H2O2中含有极性键的数目为3NA
C.标准状况下,22.4 L四氯化碳所含分子数为NA
D.32g O2和O3的混合物中含有的氧原子数为2NA
10.核反应不仅能发电也能制造元素。2016 年初国际上确认,利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113、115、117 和118 四种新元素,填补了目前元素周期表的空白,其中113 号元素与Al 元素处于同一主族。下列说法正确的是
A.核反应发电实现了化学能到电能的转化
B.115 号元素一定是处于VA 族的非金属元素
C.117 号元素与F、Cl、Br、I均处于VIIA族
D.四种新元素位于元素周期表中的不同周期
11.X、Y、Z、W是分别位于第2、3周期的元素,原子序数依次递增.X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。下列说法正确的是
A.室温下,0.1 mol/L W的气态氢化物的水溶液的pH >1
B.Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
C.Y单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应
D.原子半径由小到大的顺序:X<Y<Z<W
12.下列元素中,非金属性最强的是
A.F B.Cl C.Br D.I
13.借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是
A.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半径比F的原子半径大
B.已知As是第四周期第ⅤA族的元素,故的稳定性比的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D.已知Ca是第四周期第ⅠA族的元素,故的碱性比的碱性弱
14.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氖原子相同的电子层结构,下列说法正确的是
A.原子序数X<Y B.原子半径X>Y
C.原子的最外层电子数X>Y D.元素的最高正价X<Y
15.下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是
A.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
B.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
C.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
D.Y在暗处可与H2反应,X在加热条件下才能与H2反应
16.4种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,依据表中信息判断,下列说法不正确的是
元素
X
Y
Z
W
相关信息
有两种常见的单质,均有氧化性
短周期中原子半径最大的元素
地壳中含量最多的金属元素
最外层电子数是电子层数的二倍
A.Y的单质燃烧火焰呈黄色
B.4种元素的简单离子半径最小的是Z
C.X与Y形成的化合物只含有离子键
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能反应
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本大题共7个小题,共52分)
17.(4分,每空1分)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物,与卤素单质性质相似,可用于制农药等。
(1)Cl在元素周期表中位于第三周期、第 族。
(2)Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,其中Cl元素的化合价为 价。
(3)Cl的非金属性强于I的,用原子结构解释原因:Cl和I位于同一主族,最外层电子数相同, ,得电子能力Cl强于I。
(4)下列推断中,正确的是 (填字母)。
a.ICl有氧化性
b.热稳定性:HI>HCl
c.I的最高价氧化物对应的水化物为HIO4
18.(5分,每空1分)碘(I)在元素周期表中位于ⅦA族,是人体必需的微量元素之一。
(1)可用于治疗甲亢。的原子核内中子数为 。
(2)①碘元素的非金属性比氯元素的弱,其原因是由于同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多, 逐渐增大, 能力逐渐减弱。
②下列事实能够用“碘的非金属性比氯的弱”来解释的是 (填序号)。
a.碘单质的熔点高于氯单质
b.高氯酸的酸性强于高碘酸
c.与的化合比与的化合更容易
(3)氢碘酸是HI的水溶液,是一种酸性比盐酸强的酸。
资料:ⅰ.盐酸和氢碘酸均可使氢氧化铁溶解,后者得到的产物中含有。
ⅱ.KI溶液不能溶解氢氧化铁,KI溶液与溶液反应的产物中含有。
①盐酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是;氢碘酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是 。
②结合上述资料,由物质性质解释①中两反应的异同: 。
19.(5分,每空1分)已知铷是第37号元素,相对原子质量为。回答下列问题:
(1)铷()在元素周期表的第 周期第 族。
(2)下列关于铷的结构和性质判断正确的是 (填代号)。
①与水反应比钠与水反应剧烈 ②原子半径比钠的小
③铷的氧化物暴露在空气中易吸收 ④它是还原剂
⑤它的阳离子最外层电子数与镁离子最外层电子数相同
(3)氢化铷与水反应可放出氢气,下列叙述正确的是___________(填字母,下同)。
A.氢化铷溶于水显酸性 B.氢化铷中的氢离子被还原为氢气
C.氢化铷与水反应时,水是氧化剂 D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
(4)现有铷和另一种碱金属元素形成的合金,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气,这种碱金属元素可能是___________。
A. B. C. D.
20.(5分,每空1分)碱金属元素和卤族元素广泛存在,用化学用语回答下列问题。
(1)氢氟酸可以用来雕刻玻璃。用电子式表示氟化氢的形成过程 。
(2)过氧化钠可以用于潜水艇中氧气的来源,其与二氧化碳反应的化学方程式是 。
(3)次氯酸钠溶液(pH>7)和溴化钠溶液混合,可以作为角膜塑形镜的除蛋白液。二者混合后,溶液变成淡黄色,该反应的离子方程式是 。
(4)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2=4LiCl +S +SO2。组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 (用化学方程式表示)。
(5)关于碱金属和卤族元素,下列说法一定正确的是____________。
A.从上到下,单质密度依次增大 B.从上到下,单质熔沸点依次升高
C.从上到下,原子半径依次增大 D.单质都可以与水反应
21.(4分,每空1分)2024年5月,我国首台新型智能重载电力机车在湖南株洲正式下线,该机车实现了“三大全球首创技术”,其中一项是采用大功率碳化硅(SiC)变流器,确保机车在各种恶劣环境下的稳定运行。
(1)硅在元素周期表中的位置是第3周期、第 族。
(2)碳元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
(3)碳化硅(SiC)中C呈负价,用原子结构解释原因:C和Si在同一主族,最外层电子数相同, ,得电子能力C>Si,共用电子对偏向C。
(4)锗()位于第4周期,与Si同族,其单质具有良好的半导体性质。下列关于锗的推断中,正确的是 (填字母)。
a.原子结构示意图:
b.非金属性:Ge<Si
c.气态氢化物稳定性:
22.(14分,除标注外,每空2分)元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。
(1)请在上面虚线框中画出元素周期表的上方的轮廓 。
(2)在周期表对应位置写出前五周期中碱金属和卤族元素的元素符号 。
(3)硫元素在周期表中的位置是 。(1分)结合原子结构解释硫和氯元素的非金属性强弱 。下列说法中能比较硫和氯元素的非金属性强弱有 (填序号)。
a.HCl的溶解度比大
b.HCl的酸性比强
c.HCl的稳定性比大
d.还原性:
e.HClO的酸性比弱
f.与铁反应生成,而S与铁反应生成FeS
g.能与反应生成S
(4)元素①和元素②形成原子个数比为1∶1的化合物的电子式为 。(1分)在由元素①②③中两种或三种元素组成的化合物中,属于离子化合物的有、 ,(1分)请用电子式表示的形成过程 。(1分)
(5)前20号元素X的最高价氧化物0.112g,溶于水制得对应碱的质量为0.148g。已知X原子核内含有20个中子,通过计算确定元素X为 (填元素符号)。
23.(15分,除标注外,每空2分)下图是元素周期表的一部分,参照元素①~⑤在表中的位置,回答问题:
族周期
ⅠA
0
1
ⅡA
~
ⅢA
Ⅳ
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
①
3
②
③
④
⑤
(1)①的原子结构示意图是 。(1分)
(2)②、③、④、⑤四种元素中,简单离子半径最小的是 (写离子符号)。(1分)
②、③、④三种元素的单质与酸反应的剧烈程度的次序为 > > (填元素符号),(1分)从原子结构的角度解释原因 。
(3)②和④各自的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式为 。⑤的单质与②的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式为 。
(4)下列事实能判断②和③的金属性强弱的是 (填字母,下同)。
a.常温下单质与水反应置换出氢的难易程度
b.最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
c.单质作为还原剂的时候,失去电子个数
(5)硒(Se)位于第四周期,与①同主族。下列推断正确的是 。
a.只具有还原性
b.Se的最低负化合价是价
c.Se的气态氢化物的稳定性比①的强
(6)室温下向固体表面吹,得到两种单质和,该反应的方程式为 。
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