单元素养检测卷(4)-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固Word教参(人教版2019)
2025-12-04
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内容正文:
单元素养检测卷(四)(见学生用书P205)
[时间:90分钟 满分:100分]
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.氟气的分子式是( A )
A.F2 B.F C.F3 D.HF
【解析】氟原子最外层有7个电子,要达到原子最外层8个电子的稳定结构,应该是2个氟原子形成1个共用电子对,故氟气的分子式是F2。
2.放射性元素(Am)可用在灵敏度极高的烟雾传感器中,下列说法正确的是( D )
A.Am质子数为146 B.Am核外电子数为241
C.Am质量数为336 D.Am中子数为146
【解析】Am质子数为95,A错误;Am核外电子数等于质子数为95,B错误;Am质量数为241,C错误;Am中子数为241-95=146,D正确。
3.科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶,产生一种超重元素Og,可表示为Cf+Ca―→Og+3X,下列有关说法正确的是( C )
A.该过程属于化学变化
B.X为质子
C.Ca与Ca互为同位素
D.Og属于主族元素
【解析】Cf+Ca―→Og+3X属于物理变化,A错误;X核电荷数为0,质量数为1,X为中子,B错误;Ca与Ca质子数相同、中子数不同,互为同位素,C正确;Og位于第七周期0族,不属于主族元素,D错误。
4.现代元素周期表是1869年俄国化学家门捷列夫首创。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;“①②③④……”表示周期表中1~18号元素。关于该元素周期表的说法正确的是( D )
A.①为Na
B.①②属于同一周期
C.③④原子的最外层电子数相同
D.①~⑨在现代元素周期表中均为短周期主族元素
【解析】由图可知,①为第一周期第ⅠA族,为氢元素,A错误;①②属于同一族而不是同一周期,B错误;③④为同一周期不同族,则原子的最外层电子数不相同,C错误;短周期为第一、二、三周期,主族为第ⅠA族到第ⅦA族,由图可知,①~⑨在现代元素周期表中均为短周期主族元素,D正确。
5.下列物质中,只含有离子键的化合物是( A )
A.MgCl2 B.HCl
C.H2O2 D.NaOH
【解析】MgCl2由Mg2+和Cl-构成,只含有离子键,A符合题意;HCl属于共价化合物,只含有共价键,B不符合题意;H2O2属于共价化合物,其结构式为H—O—O—H,含有极性共价键和非极性共价键,C不符合题意;NaOH的电子式为,含有离子键和极性共价键,D不符合题意。
6.碲被誉为工业领域的“维生素”,已知碲(52Te)与S同主族,下列有关说法正确的是( D )
A.元素碲位于元素周期表的第四周期第ⅥA族
B.单质碲在常温下是液体
C.H2Te比H2S稳定
D.单质碲在空气中燃烧生成二氧化碲
【解析】碲元素的原子序数是52,位于元素周期表的第五周期第ⅥA族,A错误;依据同族元素性质递变规律可知单质碲在常温下是固体,B错误;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,所以H2S比H2Te稳定,C错误;硫在空气中燃烧生成二氧化硫,依据同主族元素性质相似可判断单质碲在空气中燃烧生成二氧化碲,D正确。
7.下列说法不正确的是( C )
A.16O和18O含有相同的电子数
B.14C和14N是两种不同的核素
C.35Cl2和37Cl2互为同位素
D.C60和石墨互为同素异形体
【解析】原子的电子数等于质子数,16O和18O是同种元素,含有相同的质子数和电子数,A正确;14C和14N质子数、中子数都不一样,是两种不同的核素,B正确;35Cl2和37Cl2是单质,同位素指的是元素,C错误;C60和石墨是同种元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体,D正确。
8.下列化学用语不正确的是( C )
A.中子数为8的N原子:N
B.S2-的结构示意图:
C.HCl的电子式:
D.H2O的结构模型:
【解析】中子数为8的N原子,质量数=8+7=15,为N,A正确;硫原子得2个电子形成S2-,其结构示意图为,B正确;HCl为共价化合物,电子式为,C错误;1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,且氧原子半径大于氢原子,结构模型为,D正确。
9.下列说法中正确的是( C )
A.某粒子核外电子排布为2、8、8结构,则该粒子一定是氩原子
B.最外层电子达到稳定结构的粒子只能是稀有气体的原子
C.F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子
D.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
【解析】某粒子核外电子排布为2、8、8结构,不一定是氩原子,可能是氯离子、钾离子等,A错误;最外层电子达到稳定结构的粒子不一定是稀有气体的原子,也可能是处于稳定结构的阴离子或阳离子,B错误;F-、Na+、Mg2+、Al3+都有2个电子层,第1层上2个电子,第2层上8个电子,与Ne的原子结构相同,C正确;原子的最外层只有2个电子,该元素不一定是金属元素,也可能是He,D错误。
10.锶是人体必需的微量元素,广泛存在于矿泉水中,是人体骨骼和牙齿的正常组成成分,它在人体内的代谢与钙极为相似。已知锶元素在元素周期表中位于第五周期第ⅡA族。下列说法不正确的是( A )
A.氢氧化锶的碱性弱于氢氧化钙
B.硫酸锶难溶于水
C.锶的原子序数为38
D.锶在自然界以化合态存在
【解析】同主族元素从上到下金属性逐渐增强,锶元素位于钙元素的下一周期,金属性强于钙元素,氢氧化锶的碱性强于氢氧化钙,A错误;同主族元素性质相似,硫酸钙微溶,硫酸钡难溶,因此硫酸锶也难溶于水,B正确;锶元素位于钙元素的下一周期,锶元素的原子序数为20+18=38,C正确;锶元素的金属性强于钙元素,属于活泼性很强的金属,在自然界以化合态存在,D正确。
11.镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列判断不合理的是( C )
A.金属镓可与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4]和氢气
B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
C.向GaCl3溶液中逐滴加入足量氨水,先生成沉淀,后沉淀溶解
D.酸性:Ga>Al
【解析】镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。根据工业制备镓的流程图可知氧化铝和氧化镓都可以与氢氧化钠溶液反应生成盐,并且二氧化碳可以制取氢氧化铝,却无法与四羟基合镓酸钠反应,可实现铝和镓的分离。铝能与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,所以金属镓也可以与NaOH溶液反应生成Na和氢气,A正确;Ga2O3与Al2O3的性质具有相似性,可与盐酸反应生成GaCl3,B正确;Al(OH)3难溶于氨水,所以Ga(OH)3也难溶于氨水,向GaCl3溶液中逐滴加入足量氨水,有Ga(OH)3沉淀生成,沉淀不溶解,C错误;二氧化碳可以制取氢氧化铝,却无法与四羟基合镓酸钠反应,说明碳酸酸性强于氢氧化铝,却比氢氧化镓弱,所以酸性:Al(OH)3<Ga(OH)3,D正确。
12.下列递变关系正确的是( B )
A.离子半径:Na+>Mg2+>Al3+>Cl-;
原子半径:Na>Mg>Al>Cl
B.稳定性:HF>H2O>NH3>CH4;
还原性: HF<H2O<NH3<CH4
C.碱性:CsOH>KOH>Mg(OH)2>NaOH;
金属性:Cs>K>Mg>Na
D.酸性:HClO>H2SO4>H2CO3;
非金属性:Cl>S>C
【解析】电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越多,离子半径越大,故离子半径:Cl->Na+>Mg2+>Al3+,同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,故原子半径:Na>Mg>Al>Cl,A项错误;同周期自左而右元素的非金属性逐渐增强,非金属性越强,对应简单氢化物越稳定,简单氢化物的还原性越弱,故稳定性:HF>H2O>NH3>CH4,还原性:HF<H2O<NH3<CH4,B项正确;同主族自上而下元素的金属性逐渐增强,同周期自左而右元素的金属性逐渐减弱,故金属性:Cs>K>Na>Mg,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:CsOH>KOH>NaOH>Mg(OH)2,C项错误;HClO是弱酸,酸性比碳酸弱,酸性:H2SO4>H2CO3>HClO,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,故非金属性:Cl>S>C,D项错误。
13.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示,它们的核外电子数之和为47。下列判断正确的是( D )
X
Y
Z
W
A.简单气态氢化物的稳定性:X>Y
B.四种元素中原子半径最大的是W
C.Z元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2ZO3
D.XW4分子中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
【解析】短周期元素X、Y、Z、W核外电子数之和为47,设Y的核外电子数为a,则Z的核外电子数为a+8,W的核外电子数为a+9,X的核外电子数为a-2,则a+a+8+a+9+a-2=47,a=8,则Y为O,Z为S,W为Cl,X为C。元素的非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,则X(C)<Y(O),A错误;四种元素中原子半径最大的是Z(S),B错误;Z(S)元素的最高价为+6价,则最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4,C错误;CCl4分子中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构,D正确。
14.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的蜗牛形状,图中每个点代表一种元素,其中o点代表氢元素。下列说法中不正确的是( A )
A.离o点越远的元素原子半径越大
B.虚线相连的元素处于同一族
C.b、c最高价氧化物对应的水化物可相互反应
D.a、b组成的化合物中可能含有共价键
【解析】离o点远的元素原子的核电荷数大,但同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,A项错误;由原子序数可知,虚线相连的元素处于同一族,B项正确;b为钠元素,c为铝元素,最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,可相互反应,C项正确;氧元素与钠元素组成的Na2O2中含有共价键,D项正确。
15.下列说法不正确的是( B )
A.第ⅠA族与第ⅦA族元素之间可形成离子化合物,也可形成共价化合物
B.化学键可存在于相邻的原子之间,也可存在于相邻的分子之间
C.共价键可存在于共价化合物中,也可存在于单质分子中
D.离子化合物中可能有极性共价键,也可能有非极性共价键
【解析】第ⅠA族与第ⅦA族元素彼此可形成离子化合物,例如氯化钠,也可形成共价化合物,例如氯化氢,A正确;化学键可存在于相邻的原子之间,但分子之间没有化学键,分子之间可存在分子间作用力,B不正确;共价键可存在于共价化合物中,如氯化氢,也可存在于单质分子中,如氯气,C正确;离子化合物中可能有极性共价键,例如氢氧化钠等碱、氯化铵等含有多核离子的盐,也可能有非极性共价键,如过氧化钠,D正确。
16.下列说法不正确的是( A )
A.SiO2、Na2O均是离子化合物
B.NH4Cl与NaOH所含化学键类型相同
C.PCl3、H2O中所有原子均处于稳定结构状态
D.CO2与水反应过程中,有共价键的断裂和形成
【解析】SiO2中只含有共价键,是共价化合物,Na2O中含有离子键,是离子化合物,A项错误;NH4Cl、NaOH都是离子化合物,含有离子键,在NH、OH-中含有极性共价键,所以二者含有的化学键类型相同,B项正确;PCl3、H2O中每个原子都达到最外层8个或2个电子的稳定结构,故所有原子均处于稳定结构状态,C项正确;化学反应是旧键断裂、新键形成的过程,CO2和水反应生成H2CO3,反应物、生成物都是共价化合物,所以有共价键的断裂和形成,D项正确。
17.下列说法正确的是( B )
A.不容易得电子的原子就容易失电子
B.不存在两种质子数和电子数分别相同的阳离子和阴离子
C.同一短周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
D.元素的非金属性越强,对应氢化物的酸性越强
【解析】有的原子,不容易得电子也不容易失电子,如碳原子,A错误;阳离子的质子数大于电子数,阴离子的质子数小于电子数,若电子数相同,则质子数一定不同,B正确;离子半径比较大小,先看电子层数,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,则核电荷数越大半径越小,C错误;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由元素的非金属性无法判断对应氢化物的酸性强弱,D错误。
18.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( C )
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.下图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.第118号元素在元素周期表中位于第七周期0族
【解析】非金属性:O>N>Si,则气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故A正确;H与F、Cl等可形成共价化合物,H与Na等可形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故B正确;利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性强弱,故C错误;元素周期表中,118号元素的原子结构中有7个电子层,最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故D正确。
19.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是( C )
A. 原子半径:X>W
B. 简单氢化物的沸点:X<Z
C. Y与X可形成离子化合物
D. Z的最高价含氧酸是弱酸
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,WX2是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则W为N,X为O;Y的最外层电子数与其K层电子数相等,且Y的原子序数大于氧的,则Y为Mg;四种元素最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S。X为O,W为N,同周期元素从左往右,原子半径依次减小,所以半径为W>X,A错误;X为O,Z为S,X、Z的简单氢化物分别为H2O、H2S,因H2O分子间存在氢键,导致H2O的沸点大于H2S的,B错误;Y为Mg,X为O,二者形成的化合物MgO为离子化合物,C正确;Z为S,硫的最高价含氧酸硫酸为强酸,D错误。
20.卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于卤素互化物IBr(其中I呈+1价)的性质的描述及发生的相关反应不正确的是( B )
A.IBr是一种化合物
B.3IBr+2Fe===FeI3+FeBr3
C.IBr和KI反应可以得到I2
D.IBr可以与NaOH溶液反应生成2种盐
【解析】IBr是由2种元素组成的纯净物,是化合物,A正确;Fe3+的氧化性大于I2,Fe3+能把I-氧化为I2,2IBr+2Fe===FeI2+FeBr2,B错误;IBr中I为+1价、KI中I为-1价,IBr和KI发生归中反应可以得到I2和KBr,C正确;IBr可以与NaOH溶液反应生成NaIO、NaBr 2种盐,D正确。
21.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Y和Z的单质是组成空气的主要成分,W的原子半径是短周期主族元素中最大的,X、Y、Z三种元素可组成一种化合物M,M的结构式为XYXZX。下列说法正确的是( D )
A.M中各原子均达到8电子稳定结构
B.由Y、Z、W三种元素形成的化合物只有一种
C.Y、Z、W形成的简单离子半径:W>Y>Z
D.M可作还原剂,与Cl2反应生成1 mol Y2时失去2 mol电子
【解析】组成空气的主要成分是氮气和氧气,根据原子序数:Z>Y,则Z为O元素,Y为N元素,W的原子半径是短周期主族元素中最大的,则W是Na元素,M的结构式中,X可以形成一条共价键,且X是原子序数最小的,则X是H元素。M为NH2OH,M中H原子只能达到2电子稳定结构,A项不符合题意;由N、O、Na形成的化合物有NaNO2和NaNO3,B项不符合题意;N3-、O2-、Na+的电子层数相同,根据“序小径大”的规律,半径为N3->O2->Na+即Y>Z>W,C项不符合题意;M为NH2OH,其中H是+1价,O是-2价,N是-1价,每生成1个N2,N元素化合价升高,失去2个电子,所以生成1 mol N2时失去2 mol电子,D项符合题意。
22.由原子序数递增的短周期主族元素W、X、Y、Z组成的一种超分子结构如图所示,W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)。下列说法正确的是( D )
A.简单氢化物的热稳定性:X>Y
B.Z2Y2和W2Y2两种化合物中阴、阳离子个数比均为 1∶2
C.简单离子半径: Z>Y
D.化合物ZW能与水反应,ZW是还原剂
【解析】原子序数递增的短周期主族元素W、X、Y、Z,根据图示可知,W形成1个共价键,又是这几种元素中原子序数最小的元素,说明W原子核外只有1个电子,则W是H,X形成4个共价键,则X是C,W、X、Z分别位于不同周期,且Z的原子半径在同周期元素中最大,则Z是Na,Y形成2个共价键,原子序数比C大,比Na小,说明Y原子核外有2个电子层,最外层有6个电子,则Y是O。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,X是C,Y是O,由于元素的非金属性:C<O,所以简单氢化物的热稳定性:CH4<H2O,即X<Y,A项错误;W2Y2是H2O2,不是离子化合物,无阴、阳离子,B项错误;Y是O,Z是Na,O2-、Na+核外电子排布都是2、8,电子排布相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:Z<Y,C项错误;W是H,Z是Na,则W与Z可形成离子化合物NaH,可与水反应生成氢气,NaH是还原剂,D项正确。
23.X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素。X的原子半径在短周期主族元素中最大,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W元素与Z元素同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1。下列叙述错误的是( D )
A.X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.Y的氢化物比R的氢化物稳定、沸点高
C.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性:R>W>Z
D.将WY2通入CaCl2溶液中有白色沉淀生成
【解析】X的原子半径在短周期主族元素中最大,应为Na;Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,因为L层电子数最多为8,则n=2,m=6,所以Y为O,Z为Si,W元素与Z元素同主族,应为C,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1,Y的核外电子数为8,则R的核外电子数为16,R应为S。 X与Y形成的两种化合物分别为Na2O、Na2O2,两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2,故A正确; Y是O,R是S,元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,因氧元素的非金属性强于硫元素,所以水的稳定性强于硫化氢的稳定性,且水中含有氢键,沸点高,故B正确; 非金属性:S>C>Si,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故C正确;CO2对应的酸的酸性比盐酸弱,与氯化钙溶液不反应,故D错误。
24.Q、X、Y和Z为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,这4种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( D )
X
Y
Q
Z
A.Y的原子半径比X的大
B.Q的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
C.X、Y和氢3种元素形成的化合物中都只有共价键
D.Q的单质具有半导体的性质,Q与Z可形成化合物QZ4
【解析】Q、X、Y和Z都是短周期元素,根据元素在周期表中的位置可知,X、Y属于第二周期元素,Q、Z属于第三周期元素,设X的最外层电子数是a,则Y的最外层电子数是a+1,Q的最外层电子数是a-1,Z的最外层电子数是a+2,这4种元素原子的最外层电子数之和为22,则a+a+1+a-1+a+2=22,a=5,则X是N、Y是O、Q是Si、Z是Cl。同一周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,所以Y的原子半径比X的小,A错误;Z的非金属性比Q强,所以Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q的强,B错误;N、H、O可以形成化合物NH4NO3,NH4NO3中既有离子键又有共价键,C错误;Si的单质具有半导体的性质,Si与Cl可形成化合物SiCl4,D正确。
25.一种麻醉剂的分子结构如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W的原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比元素W的原子多8个电子。下列说法不正确的是( C )
A.XEZ4是一种强酸
B.非金属性:W>Z>Y
C.原子半径:Y>W>E
D.ZW2中,Z的化合价为+2价
【解析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键,Y形成4个共价键,Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子,则X为H;元素Y、Z、W的原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,即均为第二周期元素,则Y为C,Z为O,W为F;元素E的原子比元素W的原子多8个电子,则元素E为Cl。氯元素非金属性较强,其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸,A正确;同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:F>O>C,B正确;同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,C错误;F的非金属性比O强,则OF2中F为-1价,O为+2价,D正确。
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26.(10分)按要求回答下列问题。
(1)写出N2的结构式:__N≡N__。
(2)画出氟的原子结构示意图:____。
(3)写出钠与水反应的化学方程式:__2Na+2H2O===2NaOH+H2↑__。
(4)写出Na2SO4的电离方程式:__Na2SO4===2Na++SO__。
(5)用电子式表示MgCl2的形成过程:
____。
【解析】(1)氮气分子中两个氮原子之间有三个共用电子对,其结构式为N≡N。
(2)氟的原子序数为9,其原子结构示意图为。
(3)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
(4)硫酸钠是强电解质,电离方程式为Na2SO4===2Na++SO。
(5)氯化镁是离子化合物,其形成过程为
。
27.(10分)下表列出了A~H共8种元素在周期表中的位置。
请回答下列问题:
(1)E对应的元素符号是__P__,F元素在周期表第__16__列。
(2)D的简单气态氢化物的空间结构是__正四面体__。
(3)A最高价氧化物的水化物含有化学键的类型有__离子键和极性共价键__。
(4)下列说法不正确的是__bd__(填字母)。
a.H单质性质稳定,常用作保护气
b.C单质能与NaOH溶液反应,而B单质不能,说明金属性:C>B
c.化合物DG2中各原子最外层均达到8电子稳定结构
d.B、C和G的简单离子半径:B2+>C3+>G2-
(5)化合物AF2能与水、过量CO2反应生成一种气体单质(能助燃)和一种酸式盐,写出该反应的化学方程式:__4KO2+4CO2+2H2O===4KHCO3+3O2__。
【解析】根据元素在元素周期表中的位置可知A为K,B为Mg,C为Al,D为C,E为P,F为O,G为S,H为Ar。
(1)E对应的元素符号是P,氧元素在周期表第16列。
(2)C的简单气态氢化物CH4的空间结构是正四面体。
(3)K的最高价氧化物的水化物是KOH,含有化学键的类型有离子键和极性共价键。
(4)Ar单质性质稳定,常用作保护气,a正确;Al单质能与NaOH溶液反应,Mg单质不能,不能说明金属性强弱,金属与酸反应才能体现金属性强弱,b错误;化合物CS2中各原子最外层均达到8电子稳定结构,c正确;Mg、Al和S的简单离子半径为S2->Mg2+>Al3+,d错误。
(5)化合物KO2能与水、过量CO2反应生成一种气体单质(能助燃)和一种酸式盐,根据得失电子守恒,该反应的化学方程式为4KO2+4CO2+2H2O===4KHCO3+3O2。
28.(10分)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:x为非金属元素,d元素的最外层电子数为内层电子数的3倍。
(1)x、e、d三种元素形成的离子化合物的电子式为____。
(2)图中g元素在元素周期表中的位置为__第三周期第ⅥA族__,f元素形成的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为__Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-__。h元素的气态氢化物的稳定性比g元素的__强__(填“强”或“弱”)。
(3)d、e、f、g元素的简单离子半径由大到小的顺序为__S2->O2->Na+>Al3+__(用离子符号表示)。
(4)x和d组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是__H2O2__(填化学式)。
【解析】x为非金属元素,最高正价为+1价,且原子序数最小,则x为H;d元素最低负价为-2价,最外层电子数为内层电子数的3倍,则d为O;g的最高正价为+6价,则g为S;e、f原子序数位于O(d)和S(g)之间,e的最高正价为+1价,则e为Na,f的最高正价为+3价,则f为Al;h的原子序数大于S(g),最低负价为-1价,属于短周期元素,则h为Cl。(1)x、e、d分别为H、Na、O,三种元素形成的离子化合物为NaOH,其电子式为;(2)g元素为S,在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族;f元素为Al,其形成的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-;h元素为Cl,Cl的气态氢化物为HCl,g(S)的气态氢化物为H2S,Cl的非金属性比S强,则h(Cl)的气态氢化物的稳定性比g(S)的强;(3)d、e、f、g分别为O、Na、Al、S,S2-有3个电子层,另外三种离子均有2个电子层,电子层越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则它们的简单离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+>Al3+;(4)x和d分别为H、O,二者组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是H2O2。
29.(10分)已知六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,A的原子核内没有中子,A、D同主族,C、F同主族,A和B可形成5核10电子的阳离子,C与D形成的离子化合物D2C中所有离子的电子数相同,E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物反应,试回答下列问题:
(1)E在元素周期表中的位置是__第三周期第ⅢA族__。
(2)写出A和B形成4核10电子分子的电子式:____。
(3)C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为__S2->O2->Na+__(用离子符号表示)。
(4)已知周期表中存在对角相似规则,如Li与Mg在周期表中处于对角线位置则化学性质相似。根据“对角线规则”,铍(Be)的性质与上述六种元素中的__铝__(填名称)相似,能溶于氢氧化钠溶液,请写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:__Be(OH)2+2NaOH===Na2[Be(OH)4]__。
(5)A、C、D可形成多种二元化合物,下列说法不正确的__D__(填字母)。
A.A2C2和D2C2中都含共价键
B.A、D可形成离子化合物
C.D2C、D2C2中阴、阳离子个数比均为1∶2
D.D2C和D2C2均能溶于A2C,并发生化合反应
【解析】短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,A的原子核内没有中子,则A为氢元素;A和B可形成5核10电子的阳离子,该阳离子为NH,则B为氮元素;A、D同主族,则D为钠元素;C与D形成的离子化合物D2C中所有离子的电子数相同,该化合物为Na2O,则C为氧元素;C、F同主族,则F为硫元素;E的最高价氧化物对应的水化物可与D、F的最高价氧化物对应的水化物反应,则E为铝元素。
(1)铝元素的原子序数为13,位于元素周期表第三周期第ⅢA族。
(2)A和B形成的4核10电子分子为NH3,电子式为。
(3)同主族元素从上到下,离子的离子半径依次增大,电子层结构相同的离子,随核电荷数增大,离子半径依次减小,则三种离子的离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+。
(4)铍元素与处于对角线的铝元素性质相似,氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铍酸钠和水,反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH===Na2[Be(OH)4]。
(5)过氧化氢是共价化合物,过氧化钠是离子化合物,两种化合物中都含有共价键,A正确;氢化钠是离子化合物,B正确;氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子个数比均为1∶2,C正确;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,该反应不属于化合反应,D错误。
30.(10分)已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末,难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,某化学实验小组设计了如下实验,请回答下列问题。
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是__浓盐酸__,烧瓶中加入的试剂是__MnO2__。
(2)虚线框内的装置是一个装有未知试剂的带导管的广口瓶,瓶中所加试剂为__饱和食盐水__,该装置的作用是__除去Cl2中的HCl气体__。
(3)装置B中盛放的试剂是下列给定试剂中的__A__(填字母),实验现象是__有淡黄色沉淀生成__,反应的离子方程式是__S2-+Cl2===2Cl-+S↓__,该反应属于四种基本反应类型中的__置换__反应。
A.Na2S溶液
B.Na2SO3溶液
C.Na2SO4溶液
(4)从原子结构的角度简要分析氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强的原因:__氯原子、硫原子的电子层数相同,原子半径:Cl<S,因此,在反应中氯原子比硫原子更容易获得电子达到稳定结构,故氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强__。
(5)已知:①硫酸比次氯酸稳定;②高氯酸比硫酸酸性强;③S2-比Cl-易被氧化;④HCl比H2S稳定;⑤铜与盐酸不反应,但能与浓硫酸反应;⑥铁与氯气加热生成氯化铁,铁与硫加热生成硫化亚铁。其中可说明氯元素比硫元素非金属性强的是__B__(填字母)。
A.全部 B.②③④⑥
C.①②④⑤⑥ D.②③④⑤⑥
(6)装置C中盛放烧碱溶液,目的是吸收反应后剩余的气体,防止污染空气,写出反应的离子方程式:__Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O__。
【解析】(1)为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,需要用氯气置换出硫,则必须用装置A制备氯气,实验室通常用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气,则装置A中的分液漏斗中盛装的试剂是浓盐酸,烧瓶中加入的试剂是MnO2。(2)由于用浓盐酸制取氯气需要加热,实验过程中会挥发出HCl气体,由题意知虚线框部分应是洗气瓶,瓶内盛装饱和食盐水,既除去HCl,又降低氯气在水中的溶解度。(3)装置B中发生氯气置换硫的反应,在给定试剂中只能选取Na2S溶液,化学方程式为Na2S+Cl2===2NaCl+S↓,离子方程式为S2-+Cl2===2Cl-+S↓。(4)从氯原子和硫原子的核外电子排布可知,Cl与S分别位于第三周期第ⅦA族和第ⅥA族,原子半径:S>Cl,则Cl的原子核对最外层电子的吸引能力比S强,即Cl得电子能力比S强,则非金属性Cl比S强。(5)可从元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、与氢气反应的难易程度、气态氢化物的稳定性等方面来判断元素非金属性的强弱。对Cl和S来说,由HClO4的酸性比H2SO4的酸性强、氯气的氧化性强于单质S的氧化性、S2-比Cl-易被氧化、单质将变价金属氧化到的价态越高则单质的氧化性越强等分析可知B选项正确。(6)氯气有毒,会污染空气,可以用氢氧化钠溶液来吸收,离子方程式是Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
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