内容正文:
[答案速填] ①________ ②________ ③________ ④________ ⑤________ ⑥________ ⑦________
[答案] ①最外层电子数 ②减小 ③减弱 ④增强 ⑤增大 ⑥增强 ⑦减弱
主题1 原子结构
要点精讲:
(1)等量关系
核电荷数=质子数=核外电子数
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
(2)原子构成的表示方法
对接合格考
1.(2023·山东合格考)常用于医学PET显像的一种核素为,这里的“7”是指该原子的( )
A.质量数 B.质子数
C.中子数 D.原子个数
B [元素符号左下方数字,指的是该原子的质子数。]
2.(2023·北京合格考)稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器。下列关于y的说法中,不正确的是( )
A.质子数为66 B.中子数为90
C.核外电子数为222 D.质量数为156
C [y的质子数为66,A正确;y的中子数为156-66=90,B正确;原子核外电子数等于质子数,故y核外电子数为66,C错误;y中质量数为156,D正确。]
3.(2022·山东合格考)下列有关核素的说法错误的是( )
A.12C和14C中子数相同
B.2H和3H质子数相同
C.35Cl和37Cl互为同位素
D.14C和14N质量数相同
A [12C和14C的中子数分别为6、8,不相同,A错误;2H和3H互为同位素,质子数相同,均为1,B正确;35Cl和37Cl为质子数相同,中子数不同的同种元素的不同核素,互为同位素,C正确;14C和14N质量数相同,均为14,D正确。]
主题2 元素周期律
要点精讲:
(1)同周期主族元素从左到右,核电荷数增多,原子半径减小,失电子能力减弱,得电子能力增强;金属性减弱,非金属性增强。
(2)同主族元素从上到下,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱;金属性增强,非金属性减弱。
对接合格考
1.(2022·江苏合格考)根据元素周期律,下列推断错误的是( )
A.原子半径:C>N B.还原性:Mg>Al
C.热稳定性:HF<HCl D.碱性:NaOH<KOH
C [F、Cl处于同主族,非金属性F>Cl,故热稳定性HF>HCl。]
2.(2021·山东合格考)根据元素周期表和元素周期律,下列推断错误的是( )
A.原子半径:Si<P B.非金属性:P<N
C.酸性:H2SO4<HClO4 D.稳定性:H2S<H2O
A [同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,所以半径:Si>P。]
3.(2022·浙江合格考)镭(Ra)位于元素周期表中第7周期第ⅡA族,下列关于镭元素单质及其化合物的性质推测错误的是( )
A.镭的原子半径比钙的大
B.氯化镭的化学式为RaCl2
C.单质镭不能与水反应产生氢气
D.氢氧化镭的碱性比氢氧化钙的强
C [镭的金属性大于钙,可与H2O在常温下剧烈反应。]
主题3 从宏观和微观结合的角度认识位—构—性
要点精讲:
对接合格考
1.(2022·广东合格考)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。常温下,A、C组成的化合物是常见液体,B原子最外层电子数等于次外层电子数,D与C同主族。回答下列问题:
(1)B在元素周期表中的位置为第________周期________族。
(2)B、C中,原子半径较大的是__________(填元素符号);D、E的简单氢化物中,稳定性较强的是__________(填化学式)。
(3)A、C组成的原子个数比为1∶1的化合物常用于制备C的单质反应的化学方程式为________________。
[解析] 由A、C组成的化合物是常见液体知,A为H,C为O,由B原子最外层电子数等于次外层电子数知B为Be,D、C同主族,推断D为S,E为Cl。
[答案] (1)2 ⅡA (2)Be HCl (3)2H2O22H2O+O2↑
2.(2022·山东合格考)A、B、C、D、E是元素周期表中前20号的主族元素,它们的原子序数依次增大。A原子的L层电子数是其K层电子数的3倍,C是短周期金属性最强的元素,D是地壳中含量最多的金属元素,E与C同主族。回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置为________;A、B非金属性较强的是________(填元素符号)。
(2)A、C简单离子半径较小的是________(填离子符号)。
(3)C、E最高价氧化物对应水化物的碱性较弱的是________(填化学式)。
(4)D、E最高价氧化物对应水化物之间反应的化学方程式为____________________________________________________________________。
[解析] A原子的L层电子数是K层电子数的3倍,A为O元素,短周期中金属性最强的元素是Na,故C为Na元素,D是地壳中含量最多的金属元素,D为Al元素,E与C同主族,且原子序数递增,故E是K元素,B是F元素。
[答案] (1)第2周期ⅥA族 F (2)Na+ (3)NaOH (4)Al(OH)3+KOH===K[Al(OH)4]
1.(2022·贵州合格考)中国是世界上能提炼铍的少数国家之一。铍的一种核素为e,其核内中子数为( )
A.13 B.9
C.5 D.4
C [中子数=质量数-质子数=9-4=5。]
2.(2023·北京合格考)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Si
B.属于短周期元素
C.非金属性比C的强
D.最高正化合价是+4价
C [由原子结构示意图为可知,该元素为硅元素。A.硅元素符号是Si,A正确;B.Si元素位于元素周期表第3周期,属于短周期元素,B正确;C.Si元素和C元素位于同一主族,同主族元素,从上到下非金属性减弱,则Si元素的非金属性比C元素弱,C错误;D.Si元素最外层有4个电子,则Si元素的最高正化合价是+4价,D正确。]
3.(2022·广西合格考)依据元素周期律进行推断,下列说法错误的是( )
A.原子半径:S>Cl
B.金属性:Na>Al
C.稳定性:HBr>HCl
D.酸性:H2CO3>H2SiO3
C [Br的非金属性弱于Cl,稳定性HBr<HCl。]
4.(2022·广东合格考)2021年12月,科学家创造出目前最轻的镁同位素18Mg,该同位素衰变过程放射出4个质子。下列关于18Mg的说法正确的是( )
A.中子数为6
B.核外电子数为2
C.衰变后得到16O
D.1 mol 18Mg的质量为12 g
A [18Mg核外电子数为12,B错,放射出4个质子得到,C错,1 mol 18Mg的质量为18 g,D错。]
5.(2023·山东合格考)下表是元素周期表中的一部分,回答问题:
(1)元素①的简单气态氢化物的化学式是________;该元素的一种氧化物是红棕色气体,请写出该气体溶于水时发生反应的离子方程式______________________。
(2)原子半径:②________③(填“>”“<”或“=”)。
(3)元素④的名称是________。
(4)元素的非金属性:⑤________⑥(填“>”或“<”)。
[解析] (1)元素①是N,简单气态氢化物的化学式为NH3;NO2溶于水的离子方程式为3NO2+H2O===2H+++NO。(2)同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,故②>③。(3)元素④是硅。(4)同周期主族元素自左至右非金属性增强,故⑤<⑥。
[答案] (1)NH3 3NO2+H2O===2H+++NO (2)> (3)硅 (4)<
章末综合测评(一) 原子结构 元素周期律
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一,氘是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述正确的是( )
A.的中子数为2
B.的核电荷数为1
C.是自然界中最轻的原子
D.是氢元素的一种同素异形体
B [的中子数为2-1=1,故A错误;的质子数为1,则核电荷数为1,故B正确;自然界中最轻的原子是,不是,故C错误;是氢元素的一种同位素,故D错误。]
2.用中子轰击原子产生α粒子(即氦核的核反应为He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是( )
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X是Be元素
D.6Y和7Y互为同素异形体
A [根据核反应为He可知,X的质量数N为4+7-1=10,又因为Y在化合物中呈+1价,则Y位于ⅠA族,Y的质量数为7,得出Y为Li,其质子数P=3,所以X的质子数Z=3+2-0=5,X是硼元素。H3BO3为弱酸,氢氧化钠溶液具有腐蚀性,若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上,则需用大量水冲洗,同时涂抹H3BO3,以中和碱液,A正确;Y为Li,在空气中燃烧的产物只有Li2O,B错误;X是B元素,C错误;6Li和7Li互为同位素,D错误。]
3.下列有关元素周期表的说法不正确的是( )
A.第15列某元素能形成碱性气体
B.第2列元素中肯定没有非金属元素
C.第17列的第一种元素的原子序数为9
D.短周期中能与强碱溶液反应产生H2的金属元素位于ⅣA族
D [第15列中含有氮元素,其简单气态氢化物为NH3,是碱性气体,A正确;第2列元素为ⅡA族元素,包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra,均为金属元素,B正确;第17列为ⅦA族,第一种元素为氟,原子序数为9,C正确;短周期中能与强碱溶液反应放出H2的金属是铝,在ⅢA族,D不正确。]
4.光电管是利用碱金属铯受到光照射时能形成电流这一光电效应的性质制成的。铯的原子结构示意图:
下列有关铯的说法正确的是( )
A.其单质在常温下与水反应不如钠剧烈
B.其原子半径比钾原子半径小
C.其氢氧化物的水溶液不能使氢氧化铝溶解
D.原子结构示意图中a=8,b=1
D [主族元素铯的第二层应排8个电子,铯属于碱金属,最外层电子数为1,将所有电子数加和为55;由Na→K→Cs,原子序数依次增大,原子半径依次增大,失电子能力依次增强,所以铯与水反应比钠剧烈,其氢氧化物的碱性强于NaOH、KOH,所以可使Al(OH)3溶解。]
5.现有部分短周期元素的性质或原子结构如表:
元素
元素性质或原子结构
T
M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下单质为双原子分子,其简单气态氢化物水溶液呈碱性
Z
元素最高化合价是+7价
下列叙述中不正确的是( )
A.14X可用于测定文物年代
B.Z的非金属性比T强
C.Y和T位于同一主族
D.X元素形成的化合物种类很多
C [T原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍,则T是S元素;X原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X是C元素;Y原子常温下单质为双原子分子,其简单气态氢化物水溶液呈碱性,则Y是N元素;Z元素最高化合价是+7价,则Z是Cl元素。14C可用于测定文物年代,A项正确;Cl的非金属性比S强,B项正确;N位于ⅤA族,S位于ⅥA族,C项错误;碳元素形成的化合物种类很多,D项正确。]
6.三种短周期主族元素A、B、C的原子序数依次增大,A3-与B2-、C+的电子层结构相同。下列说法中不正确的是( )
A.三种元素可组成CAB2和CAB3型化合物
B.离子半径:A3->B2->C+
C.氢化物稳定性:AH3>H2B
D.B的某种单质可用于杀菌消毒
C [三种短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,A3-与B2-、C+的电子层结构相同,这说明A、B是同一周期的非金属元素,C是金属元素,且C位于A和B的下一周期,则A是N,B是O,C是Na。三种元素可组成NaNO2和NaNO3型化合物,A正确;核外电子排布相同的微粒,其微粒半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:A3->B2->C+,B正确;氧元素的非金属性大于氮元素,则氢化物稳定性:AH3<H2B,C错误;B的单质(臭氧)可用于杀菌消毒,D正确。]
7.“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:
下列说法中,不正确的是( )
A.实验室保存溴通常加少量水
B.进入吹出塔前,Br-被还原成了Br2
C.经过吸收塔后,溴元素得到了富集
D.蒸馏塔中发生了化学变化
B [溴单质易挥发,加水液封可以减少挥发损失,A 项正确;进入吹出塔前,Br-被氧化成了Br2,B项错误;经过吸收塔后,所得溶液中的Br-浓度远大于进入吹出塔之前的海水中的 Br—浓度,因此溴元素得到了富集,C项正确;蒸馏塔中发生的反应为2Br-+Cl2===2Cl- +Br2,D项正确。]
8.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是( )
A.B只能得电子,不能失电子
B.原子半径:Ge>Si
C.As可作半导体材料
D.Po处于第6周期ⅥA族
A [B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,既能得电子,又能失电子,故A错误;同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径:Ge>Si,故B正确;As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,可作半导体材料,故C正确;Po为主族元素,原子有6个电子层,最外层电子数为6,处于第6周期ⅥA族,故D正确。]
9.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.W与X只能形成一种化合物
C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应
D.W、X和Z可形成盐
D [W为H元素,X为N元素,Y为Al元素,Z为S元素。一般电子层数越多,元素的原子半径越大,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,则原子半径:Y(Al)>Z(S)>X(N)>W(H),A错误;两者可形成NH3和N2H4等,B错误;Y为Al元素,其氧化物为两性氧化物,可与强酸、强碱反应,C错误;W、X和Z可形成盐(NH4)2S、NH4HS,D正确。]
10.元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.X的非金属性比Q的大
B.Q的简单离子半径比R的大
C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强
B [X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知,X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。C的非金属性比Cl的小,故A错误;核外电子层结构相同时质子数越大半径越小,故Q的简单离子半径比R的大,故B正确;同周期主族元素,原子序数越大非金属性越强,则简单气态氢化物越稳定,则Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱,故C错误;同主族元素,原子序数越大金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的弱,故D错误。]
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.为比较卤素单质的氧化性进行以下实验:
①将新制氯水滴入溴化钠溶液中,溶液变黄色;
②将新制氯水滴入碘化钾溶液中,溶液变褐色。
下列有关说法不合理的是( )
A.①中发生的离子反应为Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
B.向②所得溶液中再加入CCl4,振荡,静置,下层溶液呈紫色
C.根据①②可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
D.将②中新制氯水换成溴水,若实验现象相同,即可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
C [A项,将新制氯水滴入溴化钠溶液中,溶液变黄色,说明有溴单质生成,则①中发生的离子反应为Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,正确;B项,将新制氯水滴入碘化钾溶液中,溶液变褐色,说明有碘单质生成,则向②所得溶液中再加入CCl4,振荡,静置,下层溶液呈紫色,正确;C项,根据①②得出的结论是氯气的氧化性强于溴单质和碘单质,不能得出溴单质的氧化性强于碘单质的结论,错误;D项,要验证溴单质的氧化性强于碘单质,可将②中新制氯水换成溴水,若实验现象相同,即可得出氧化性:Cl2>Br2>I2,正确。]
12.图中曲线表示部分短周期元素的原子序数(按原子序数递增顺序连续排列)及其常见最高化合价的关系,下列叙述不正确的是( )
A.单核简单离子半径大小为②<③
B.①③可以按原子个数比1∶1形成化合物
C.③的简单离子半径在同周期中最小
D.①②形成的化合物的摩尔质量可能是44
AD [①的常见最高化合价为+5价,②的常见最高化合价为0价,③的常见最高化合价为+3价,三种元素均为短周期元素,结合图像可知,①为氮元素,②为氧元素,③为铝元素。核外电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则单核简单离子半径大小为O2->Al3+,A项错误;①③可以形成化合物AlN,原子个数比为1∶1,B项正确;Al3+的半径是同周期元素中离子半径最小的,C项正确;①②形成的化合物N2O的摩尔质量是44 g·mol-1,D项错误。]
13.已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示,其中Y的最高化合价为+3价。下列说法不正确的是( )
A.还原性:ZQ2<ZR4
B.X能从ZO2中置换出Z
C.Y能与Fe2O3反应得到Fe
D.M的最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
A [X、Y、Z、M、Q、R分别为Mg、Al、C、N、S、Cl。ZQ2为CS2,ZR4为CCl4,CS2中硫的还原性强于CCl4中氯的还原性,A错误;Mg和CO2发生反应:2Mg+CO22MgO+C,B正确;Al和Fe2O3发生铝热反应:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,C正确;M为N,N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,二者发生反应:HNO3+NH3===NH4NO3,D正确。]
14.短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大,其简单气态氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价如表所示。下列说法中正确的是( )
元素
甲
乙
丙
丁
化合价
-2
-3
-4
-2
A.含氧酸的酸性:乙<丁
B.元素非金属性:甲>乙
C.简单气态氢化物的稳定性:甲>丁
D.丙所形成的单质可能互为同位素
BC [根据元素周期律中的原子半径规律和化合价规律判断甲是氧元素,乙是氮元素,丙是碳元素,丁是硫元素,N的含氧酸有HNO2、HNO3,S的含氧酸有H2SO3、H2SO4,酸性强弱无法判断,A项错误;O的非金属性大于N的非金属性,B项正确;O的非金属性大于S,简单气态氢化物的稳定性:H2O>H2S,C项正确;C的单质中石墨和金刚石为同素异形体,D项错误。]
15.W、Q、X、Y、Z属于周期表中前20号元素,且原子序数依次增大。W元素最外层电子数是次外层的3倍,Q是所在周期中原子半径最大的元素,X是地壳中含量最高的金属元素,Y元素最高化合价与最低化合价之和为4,Z和Q同主族。下列判断正确的是( )
A.原子半径:r(Q)>r(X)>r(Y)>r(Z)
B.简单氢化物的热稳定性:W>Y
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Q>X>Z
D.Q、Y、X最高价氧化物对应水化物两两之间均能反应
BD [W、Q、X、Y、Z属于周期表中前20号元素,且原子序数依次增大。W元素最外层电子数是次外层的3倍,则W为O元素;Q是所在周期中原子半径最大的元素,其原子序数大于O,则Q为Na;X是地壳中含量最高的金属元素,则X为Al;Y元素最高化合价与最低化合价之和为4,位于ⅥA族,则Y为S;Z和Q同主族,其原子序数大于S,则Z为K元素。同一周期从左向右主族元素原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小为r(Z)>r(Q)>r(X)>r(Y),A错误;非金属性:O>S,则简单氢化物的稳定性:W>Y,B正确;金属性:K>Na>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>Q>X,C错误;Na、Al、S的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、氢氧化铝和硫酸,氢氧化铝为两性氢氧化物,三者中两两之间相互反应,D正确。]
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:________与盐酸反应最剧烈,________与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明非金属性:Cl________(填“>”或“<”)S,反应的离子方程式为________________________________________
____________________________________________________________________。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为________,干燥管D的作用为_________________________
____________________________________________________________________。
(4)若要证明非金属性:Cl>I,C中为淀粉碘化钾混合溶液,B中装有KMnO4固体,则A中试剂为________,观察到C中溶液________(填现象),即可证明非金属性:Cl>I。从环境保护的角度考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用________吸收尾气。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液。观察到C中溶液________________________(填现象),即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,HCl可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有________溶液的洗气瓶除去HCl。
[解析] (1)四种金属中钾的金属性最强,因此钾与盐酸反应最剧烈;1 mol Na、K、Mg、Al与足量盐酸反应,分别失去电子的物质的量为1 mol、1 mol、2 mol、3 mol,因此铝与盐酸反应产生的气体最多。(2)该反应为氯气置换出单质S的反应,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Cl2>S,所以非金属性:Cl>S,离子方程式为Cl2+S2-===S↓+2Cl-。(3)仪器A用于向容器中滴加液体,名称为分液漏斗;利用球形干燥管可防止溶液发生倒吸。(4)要证明非金属性Cl>I,仪器B中应该有氯气生成,B中盛有高锰酸钾固体,因此A中的液体应为浓盐酸;C中有碘生成,淀粉遇碘变蓝,因此C中溶液变为蓝色。多余的氯气可用氢氧化钠溶液吸收。(5)盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳可以与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,因此可观察到C中有白色沉淀生成。由于盐酸易挥发出HCl气体,HCl也可以与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,因此要证明C的非金属性比Si的强,首先要除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,可以添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去氯化氢气体。
[答案] Ⅰ.(1)钾(或K) 铝(或Al) (2)> Cl2+S2-===S↓+2Cl-
Ⅱ.(3)分液漏斗 防止倒吸 (4)浓盐酸 变蓝色 NaOH溶液 (5)产生白色沉淀 饱和NaHCO3
17.(12分)如图是部分元素在元素周期表中的位置,根据下列要求回答问题:
(1)下列关于a、k(锫)、s和s的说法不正确的是________(填字母)。
A.117号元素的相对原子质量为293.5
B.s和s互为同位素
C.、k表示两种原子、两种元素
D.上述元素都位于长周期中
(2)根据元素周期表结构推知,117号元素在周期表中的位置是________(填字母)。
A.第7周期ⅣA族
B.第7周期ⅦA族
C.第6周期ⅣA族
D.第6周期ⅦA族
(3)117号元素Ts的气态氢化物稳定性比砹的气态氢化物稳定性________(填“强”或“弱”);它的最高价氧化物的化学式为________。
(4)下列关于上述元素及其化合物的判断正确的是________(填字母)。
A.、s和s放射性元素变成其他元素,发生了化学变化
B.氢化物稳定性:e>d
C.j元素与d元素组成的化合物颜色相同
D.加碘食盐中“碘”不是
[答案] (1)A (2)B (3)弱 Ts2O7 (4)BD
18.(12分)某同学取海带灰加蒸馏水煮沸2~3 min,冷却、过滤后获得含I-的溶液,并设计以下实验方案,从溶液中提取I2。
(1)反应1中硫酸溶液的作用是提供酸性环境,则试剂a的作用是____________________________________________________________________。
(2)试剂b应选择__________(填字母)。
A.CCl4 B.苯
C.酒精溶液 D.醋酸溶液
(3)操作1的名称是__________。实验室里进行操作1需要的玻璃仪器除烧杯外,还需要__________。
(4)反应2的化学方程式为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O,此反应中的氧化剂是__________(填化学式,下同),氧化产物是__________。
(5)反应3的离子方程式是________________________。
[解析] (1)反应1中硫酸溶液的作用是提供酸性环境,试剂a用来氧化碘离子,则其作用是将I-氧化成I2(或作氧化剂)。
(2)结合后续实验操作可知向含I2的有机溶液中加入氢氧化钠溶液发生反应生成碘化钠、碘酸钠。分液后碘单质最终在上层溶液中生成,则试剂b为萃取剂且密度大于水,所以试剂b应选择四氯化碳。
(3)操作1是萃取分液得到含碘单质的有机溶液,操作的名称是萃取、分液,实验室里进行操作1需要的玻璃仪器除烧杯外,还需要分液漏斗。
(4)反应2的化学方程式为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O,此反应的氧化剂是I2,氧化产物是NaIO3。
(5)反应3是碘离子与碘酸根离子在酸性溶液中发生归中反应生成碘单质,该反应的离子方程式为6H++5I-+===3I2+3H2O。
[答案] (1)将I-氧化成I2(或作氧化剂) (2)A (3)萃取、分液 分液漏斗
(4)I2 NaIO3 (5)6H++5I-+===3I2+3H2O
19.(12分)有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,在周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应,1 mol E单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6 L H2;E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同。请回答下列问题:
(1)写出下列元素的名称:
A________,D________,E________。
(2)画出C原子、A简单离子的结构示意图:
____________、____________。
(3)C、E、A的简单离子半径:________>________>________(填离子符号),B、C、D的最高价氧化物分别对应的水化物的酸性强弱顺序为______________(用化学式表示)。
(4)向D与E形成的化合物的水溶液中滴加过量烧碱溶液的离子方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)设C原子序数为x,则4x-8=56,x=16,则C为S、A为O、B为P、D为Cl,E为+3价金属且E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构相同,故E为Al。(3)S与O同主族且原子序数:S>O,故半径:S2->O2-,O2-与Al3+具有相同的核外电子排布且原子序数:Al>O,故半径:O2->Al3+,其半径:S2->O2->Al3+;由于非金属性:P<S<Cl,则其最高价氧化物对应的水化物的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4。(4)AlCl3与过量NaOH反应的离子方程式为。
[答案] (1)氧 氯 铝 (2) (3)S2- O2- Al3+ HClO4>H2SO4>H3PO4 (4)Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
20.(12分)A、X、W、D、E为短周期主族元素,且原子序数依次增大。A、D同主族,X、W同周期,X形成的气态氢化物化学式为XH3,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E元素在周期表中的位置为________________________________________。
W的原子结构示意图为________。
(2)D单质在空气中燃烧的化学方程式为__________________________________
____________________________________________________________________。
(3)D、E的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为____________________________________________________________________。
(4)离子半径关系:r(A-)________(填“>”“=”或“<”)r(Li+)。
(5)下列事实能说明W元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是________(填字母)。
A.W单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中,1 mol W单质比1 mol S得电子数目多
C.W和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(6)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现在改用A2W2和稀硫酸浸泡废印刷电路板,既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式:__________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] A、X、W、D、E为短周期主族元素,且原子序数依次增大。A、D同主族,X、W同周期,X形成的气态氢化物化学式为XH3,X为N元素;A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,则A为H、W为O元素,结合原子序数可知D为Na;E元素的周期序数与主族序数相等,原子序数大于Na,处于第3周期,故E为Al。(1)E为Al,E元素在周期表中的位置为第3周期ⅢA族。W为O元素,W的原子结构示意图为。(2)Na单质在空气中燃烧生成过氧化钠,化学方程式是2Na+O2Na2O2。(3)D、E的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝、氢氧化钠,二者反应生成四羟基合铝酸钠,离子方程式是。(4)电子层数越多,原子或离子的半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,对核外电子的吸引能力越强,离子半径越小,离子半径关系:r(H-)>r(Li+)。(5)W单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊,可知O比S的非金属性强,故A选;在氧化还原反应中,1 mol W单质比1 mol S得电子数目多,不能比较非金属性强弱,非金属性与得电子难易有关,故B不选;W和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,由氢化物的稳定性可比较非金属性,故C选。(6)Cu在酸性条件下与过氧化氢发生氧化还原反应,离子方程式为Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O。
[答案] (1)第3周期ⅢA族 (2)2Na+O2Na2O2 (3)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]- (4)> (5)AC (6)Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O
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