内容正文:
(本卷满分100分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2025·江苏常州期中)2024年5月,全国首座大容量钠离子电池储能电站在广西建成投运,标志着钠离子电池大规模储能工程技术取得关键性突破,其电解液含各种碳酸盐,下列有关说法正确的是( )
A.Na+的L电子层上排8个电子
B.O2-的结构示意图:
C.碳酸氢铵的电离方程式:NH4HCO3===NH+H++CO
D.1H2与2H2互为同位素
解析 B.O2-的核外电子排布为2、8,错误;C.碳酸氢铵的电离方程式:NH4HCO3=== NH+HCO,错误;D.同位素为质子数相同、中子数不同的核素,错误;故选A。
答案 A
2.(2025·陕西渭南期中)下列化学用语表示正确的是( )
A.BF3、CCl4、PCl5等化合物中所有原子最外层均满足8电子结构
B.16O2与18O2是同位素
C.N2的电子式:N⋮⋮N
D.用电子式表示MgCl2的形成过程:
解析 BF3中B元素化合价为+3,B原子最外层电子数为3,所以3+3=6,B原子不满足8电子结构,PCl5中P元素化合价为+5,P原子最外层电子数为5,所以5+5=10,P原子不满足8电子结构,A错误;同种元素不同种核素互称为同位素,16O2与18O2均为氧元素形成的单质,B错误;氮气分子中氮原子为8电子结构,电子式为N⋮⋮N,C错误;故选D。
答案 D
3.(2024·重庆渝中段考)工业上,制备“84通电消毒液”的原理为:NaCl+H2ONaClO+H2↑。下列说法正确的是( )
A.该反应每转移1 mol电子生成74.5 g的NaClO
B.H2O汽化时必须破坏分子间的氢键
C.NaClO的结构式为:Na—Cl—O
D.上述制备消毒液的反应过程中有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂和形成
解析 根据方程式可知Cl的化合价从-1价升高为+1价,转移2 mol电子生成74.5 g的NaClO,故该反应每转移1 mol电子生成37.25 g的NaClO,A错误;水分子间有氢键,H2O汽化是物理变化,则水汽化时必须破坏分子间的氢键,B正确;NaClO是离子化合物,无法表示其结构式,C错误;NaCl中含有离子键,水分子中含有极性共价键,NaClO中含有离子键和极性共价键,H2中存在非极性共价键,故上述反应过程中有离子键、极性共价键的断裂,没有非极性键的断裂,有离子键、极性共价键、非极性共价键的生成,D错误;故选B。
答案 B
4.(2024·重庆八中高一期末)2006年科学家以钙离子(Ca2+)撞击锎(Cf)靶,产生了一种超重元素——(Og),下列说法中正确的是( )
A.的性质比较活泼,能形成多种化合物
B.24 g钙离子(Ca2+)中所含电子数为10NA
C.(Og)在元素周期表中位于第七周期第0族
D.钙离子撞击锎产生的过程可表示为:Cf+Ca→Og+2n
解析 118号元素,最外层有8个电子,结构稳定,性质不活泼,A错误;Ca2+原子核外有18个电子24 g钙离子(Ca2+)中所含电子数为×18×NA=9NA ,B错误;(Og)是118号元素,在元素周期表中位于第七周期第0族,C正确;根据质量守恒,钙离子撞击锎产生的过程可表示为:Cf+Ca→Og+3n,D错误。
答案 C
5.(2025·河南郑州期中)根据元素周期表和元素周期律,下列叙述正确的是( )
A.除0族元素外,短周期元素的最高正化合价在数值上都等于该元素原子的最外层电子数
B.已知酸性:HCl>H3PO4,则可以证明元素原子得电子能力:Cl>P
C.在元素周期表中金属元素与非金属元素交界处附近寻找用于制造半导体材料的元素
D.同周期的第ⅡA族元素和第ⅢA族元素的原子序数只相差1
解析 O元素没有最高正化合价,F元素没有正化合价,短周期其他主族元素的最高正化合价等于其主族序数,A错误;HCl不是氯元素的最高价含氧酸,不能根据酸性强弱判断元素的非金属性强弱,B错误;同周期第ⅡA族和第ⅢA族的元素,在二、三周期相差1,在四、五周期相差11,在六、七周期相差25,D错误;故选C。
答案 C
6.下列关于元素金属性、非金属性的说法正确的是( )
A.HCl的酸性强于H2S的,故非金属性:Cl>S
B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.仅用AlCl3、MgCl2、NaOH三种溶液,无法验证Mg、Al的金属性强弱
D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
解析 HCl、H2S都不是Cl、S的最高价含氧酸,无法根据二者酸性的强弱比较Cl、S元素的非金属性强弱,故A错误;同一周期元素,元素的金属性随着原子序数的增大而减弱,所以ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素,故B正确;氢氧化铝溶于NaOH溶液,而氢氧化镁不溶,说明氢氧化铝为两性氢氧化物,所以金属性:Mg>Al,可仅用AlCl3、MgCl2、NaOH三种溶液验证Mg、Al的金属性强弱,故C错误;ⅦA族元素的阴离子还原性越强,对应元素的非金属性越弱,则其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,故D错误。
答案 B
7.(2023·北京卷)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是( )
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
解析 Na2O2中有离子键和非极性共价键,CaH2中只有离子键而不含非极性共价键,A错误;①中水中H、O元素的化合价不发生变化,水不发生氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;Na2O2由Na+和O组成,阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2由Ca2+和H+组成,阴、阳离子个数比为2∶1,C正确;①中每生成1个O2转移2个电子,②中每生成1个H2转移1个电子,转移电子数相同时,生成O2和H2的物质的量之比为1∶2,D错误。
答案 C
8.(2024·陕西西安高一期末)下列相关说法中,正确的个数为( )
①金属性:Be<Mg<Ca<K
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③微粒半径:K+>Cl->S2->Al3+
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2SiO3
⑥沸点:HI>HBr>HCl>HF
⑦离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
A.7个 B.6个
C.5个 D.4个
解析 ③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,微粒半径排列为S2->Cl->K+>Al3+,③错误;⑥HF中含分子间氢键,沸点最高,其它氢化物中相对分子质量大的沸点高,则沸点为HF>HI>HBr>HCl,⑥错误;⑦非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱,还原性是S2->I->Br->Cl-,⑦错误;①②④⑤正确。
答案 D
9.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( )
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.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào )命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
解析 元素的非金属性决定气态氢化物的稳定性,由于非金属性:O>N>Si,所以气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,A正确;氢元素可以与氧元素、氮元素等形成水、氨气等共价化合物,也可与Na等元素形成离子化合物,B正确;如图所示实验可证明酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,但元素的非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关,HCl不是氯元素的最高价氧化物所对应的水化物,故不能根据酸性强弱来判断氯和碳的非金属性强弱,C不正确;根据元素周期表可知,D正确。
答案 C
10.(2025·四川绵阳段考)W、R、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素。W的最高正价和最低负价的绝对值相等,R原子最外层电子数是内层电子数的两倍:X的单质为双原子分子,其性质稳定,常用作保护气;Y的焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃);R和Z的合金是用量最大的金属材料。下列说法正确的是( )
A.W与Y形成的化合物中W为+1价
B.Y和Z的单质一定条件下均能与水反应
C.R形成的单质均能导电
D.最高价含氧酸的酸性:R>X
解析 W的最高正价和最低负价的绝对值相等,W为H或第ⅣA族元素,R原子最外层电子数是内层电子数的两倍,确定R是C元素,可确定W为H;根据题意可推知:X是N元素,Y是K元素,Z是Fe元素;H与K形成的化合物中,K的金属性强,故H为-1价,A错误;K能与冷水反应,Fe在高温时可以和水蒸气反应,B正确;C形成的单质石墨可导电,金刚石不可导电,故C单质不一定能导电,C错误;非金属性:C<N,酸性:X>R,D错误;故选B。
答案 B
11.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是( )
选项
事实
推测
A
CaCO3和BaCO3都难溶于水
SrCO3也难溶于水
B
Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族元素的单质都可做半导体材料
C
HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2在高温时能反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
解析 同一主族元素的性质相似,CaCO3和BaCO3都难溶于水,因此SrCO3也难溶于水,A正确;在元素周期表中,位于金属和非金属分界处的元素单质能做半导体,例如Pb不位于金属元素和非金属元素分界处,所以并不是所有的第ⅣA族元素的单质都能做半导体材料,B错误;元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>Br>I,所以氢化物的稳定性:HCl>HBr>HI,则HBr的分解温度介于二者之间,C正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气越容易化合,非金属性:S>P>Si,所以P与H2在高温时能反应,D正确。
答案 B
12.(2024·邢台会宁中学高一期末)下列叙述正确的是( )
①A和B都是元素周期表的主族金属元素,A在B的左下方,则A肯定比B的金属性强
②1 mol A能从酸中置换出1.5 mol H2,1 mol B能从酸中置换出1 mol H2,可以证明A比B的金属性强
③Fe(OH)2比Mg(OH)2碱性弱,则可以得到Fe比Mg的金属性弱
④H2S比HBr的酸性弱,证明Br比S的非金属性强
⑤Na2S+Br2===2NaBr+S↓,足以证明非金属性Br>S
⑥单质A比单质B的熔沸点高,可以证明A比B的非金属性弱
A.①②④⑥ B.①⑤
C.②③⑤ D.②③④⑥
解析 ②金属性强弱和与酸反应置换出氢气的多少无关,错误;③判断金属性的强弱应该利用其最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行对比,Fe(OH)2不是其最高价氧化物的水化物,错误;④判断非金属性强弱时应该利用元素的最高价含氧酸比较,而不是无氧酸,错误;⑥单质的熔、沸点高低属于物理性质,不能用于比较元素的非金属性强弱,错误;①⑤正确。
答案 B
13.(2024·哈尔滨高一期末)某学者绘制了一种八角星元素周期表,每个八角星代表一个周期(第一周期除外),每个“·”代表一种元素,“┈”代表同族元素相连。X、Y、Z、R、M为原子半径依次减小的五种短周期主族元素,Y的最外层电子数比最内层电子数多一个,下列说法正确的是( )
A.原子序数:X>Y>Z
B.Z与M形成的化合物,各原子均满足8电子稳定结构
C.X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物之间均能两两反应
D.X、R形成的两种常见化合物阴、阳离子个数比分别为1∶1、1∶2
解析 Y的最外层电子数比最内层电子数多一个,且位于第三周期,所以Y为Al;M位于第一周期,M为H元素;根据八角星的结构,X为Na,Z为Cl,R为O。原子序数:Z(Cl)>Y(Al)>X(Na),A错误;Z与M形成的化合物是HCl,H原子没有满足8电子稳定结构,B错误;Na、Al、Cl最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4,Al(OH)3是两性氢氧化物,既可以和酸反应也可以和碱反应,则这三种物质之间均能两两反应,C正确;O、Na形成的两种常见化合物为Na2O和Na2O2,Na2O中含有Na+和O2-,Na2O2中含有Na+和O,阴、阳离子个数比均为1∶2,D错误。
答案 C
14.(2025·山东枣庄段考)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。G、H、I是由这些元素组成的二元化合物,E是元素Y的常见单质,能使带火星的木条复燃,D为一元强碱,D、F的焰色均呈黄色。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.元素非金属性:X>Y
B.Y的简单氢化物的稳定性比X的强
C.原子半径:W<X<Y<Z
D.由W、X、Y、Z四种元素只能组成一种化合物
解析 E是元素Y的常见单质,能使带火星的木条复燃,应为O2,D为一元强碱,D的焰色呈黄色,可知D为NaOH,F的焰色试验也呈黄色,可知H为Na2O2,G为H2O,I为CO2,F为Na2CO3,由组成元素的原子序数关系可知W为H,X为C,Y为O,Z为Na。C、O为同周期元素,元素非金属性C<O,其简单氢化物的稳定性H2O>CH4,C的原子半径大于O,原子半径X>Y,B正确,A、C错误;由W、X、Y、Z四种元素可组成NaHCO3、CH3COONa等,D错误。
答案 B
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(12分)(2025·浙江段考)W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,Y元素是地壳中含量最高的元素。请回答下列问题。
(1)Y离子的结构示意图: 。
(2)Y与氢元素可形成2种化合物,分别是H2Y和H2Y2,H2Y名称为 ;H2Y2的电子式为 。
(3)Z在周期表中的位置是 。
(4)非金属性Z强于X,请从原子结构的角度解释原因:
。
(5)下列推断正确的是 (填序号)。
①W元素的最高正化合价为+4
②最简单气态氢化物热稳定性:W>Y
③最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>X
④原子半径:W<Y<X<Z
解析 地壳中含量最高的元素是氧元素,故Y是O元素;由元素周期表中的位置,可知W、Y处于第二周期,X、Z处于第三周期,则W为C元素,X为P元素,Z为Cl元素。(5)①W为C元素,最高正化合价为+4,正确;②Y为O元素,W为C元素,非金属性:O>C,所以最简单气态氢化物热稳定性:W<Y,错误;③X为P元素,Z为Cl元素,非金属性:Cl>P,最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>X,正确;④原子半径:Y<W<Z<X,错误;故选①③。
答案 (1)
(2)水
(3)第三周期第ⅦA族
(4)Z为Cl元素,X为P元素。P、Cl为同周期元素,且P的原子半径大于Cl,核电荷数小于Cl,则Cl原子核内质子对最外层电子的作用力大于P,Cl原子得到电子能力强于P,故非金属性Cl强于P
(5)①③
16.(14分)(2025·四川绵阳段考)下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
一
①
二
②
③
④
三
⑤
⑥
⑦
⑧
四
⑨
⑩
(1)气态氢化物的稳定性:④ (填“>”或“<”,下同)⑦,与水反应的剧烈程度:⑤ ⑨。
(2)⑥单质与⑤的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分,疏通管道时发生反应的化学方程式是
。
(3)工业生产中主要利用⑤与⑧形成的化合物,通过电解其水溶液制备化合物烧碱,不采用⑤和④形成的化合物制备的原因是
。
(4)向纯碱溶液中,逐滴滴加①和⑦形成的化合物的稀溶液的现象为
。
(5)Li和Li可作核反应堆最佳热载体,LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是 (填字母)。
A.等物质的量的LiH和LiD中电子总数相同
B.Li和Li属于同种核素
C.等物质的量的LiH和LiD中质子总数相同
D.Li和Li互为同位素
(6)实验室中⑤的单质为避免接触空气应保存在 中;锂电池使用时需要注意防水,其原因用化学反应方程式表示为
。
解析 根据元素周期表片段可知①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为S、⑧为Cl、⑨为K、⑩为Ca。
(3)④为O、⑤为Na、⑧为Cl,因为Na2O或Na2O2作为原料,来源少,成本高,常用电解氯化钠溶液得到烧碱,而不用Na2O或Na2O2。
(5)LiH~4质子~4e-和LiD~4质子~4e-,LiH和LiD两者电子总数相同,质子总数相等,A、C正确;Li和Li属于同位素,二者中子数不同,为不同的核素,B错误,D正确;故选A、C、D。
(6)锂与水发生反应2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,锂电池使用时需要防水。
答案 (1)> <
(2)2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(3)Na2O或过氧化钠作为原料,来源少,成本高
(4)先无明显现象,一段时间后产生气泡
(5)ACD
(6)煤油或石蜡 2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
17.(16分)(2023·许昌高一检测)元素周期律(表)是认识元素化合物性质的重要理论。
(1)某学习小组研究了金属锂、钠、镁的性质后发现:
ⅰ.锂、镁和水反应均较为微弱,钠和水反应较为剧烈
ⅱ.锂和镁的氢氧化物均为中等强度的碱
ⅲ.锂、镁在空气中燃烧均生成氧化物,而钠在空气中燃烧生成过氧化物
根据以上事实,可知锂、钠、镁三种元素的金属性强弱关系是 (用“>”“<”或“=”)。
(2)锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。
①碱性:Sr(OH)2 (填“>”或“<”)Ba(OH)2。
②用原子结构的观点解释锶的化学性质与钡差异的原因:
。
(3)硒(Se)的部分信息如图,且知34Se、35Br位于同一周期。
O
S
Se
Br
①Se在元素周期表中的位置是 。
②H2Se的电子式是 。
③Cl、Se、Br的非金属性强弱的顺序是 ;能证明上述强弱关系的事实是
(写出一条即可)。
④某同学对SeO2(白色的挥发性固体,易溶于水)的各种不同化学性质进行推测,并用SO2水溶液、H2O2溶液、NaOH溶液、稀H2SO4等试剂进行实验,证明了推测是正确的。完成表中内容:
编号
性质推测
化学方程式
1
氧化性
SeO2+2SO2+2H2O===Se+2H2SO4
2
3
解析 (1)金属越活泼,与水反应越剧烈,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,与氧气反应得到的产物种类越多,结构越复杂,因此锂、钠、镁三种元素的金属性强弱关系为Na>Mg=Li;(2)①金属性Sr在Ca与Ba之间,因此碱性:Sr(OH)2<Ba(OH)2;②Sr的位置在Ca与Ba之间,与钙和钡位于同一主族,但锶的原子半径比钡小,原子核对最外层电子的吸引力大,失电子能力弱,因此化学性质与钡有差异;(3)①Br为第四周期第ⅦA族的元素,Se在Br的左侧,因此Se位于第四周期第ⅥA族;②H2O的电子式为,Se与O为同主族,氢化物结构相似,因此H2Se的电子式为;③Cl与Br同主族,非金属性:Cl> Br,Se与Br同周期,非金属性:Se<Br,由此可知Cl、Se、Br的非金属性强弱的顺序为Cl>Br>Se;④SeO2的性质与SO2的性质相似,由此可知SeO2还具有还原性,属于酸性氧化物,用SeO2与H2O2溶液反应,可验证SeO2具有还原性,方程式:SeO2+H2O2===H2SeO4;用SeO2与NaOH溶液反应可验证SeO2为酸性氧化物,方程式:SeO2+2NaOH===Na2SeO3+H2O。
答案 (1)Na>Mg=Li
(2)①< ②锶和钡位于同一主族,与钡相比锶的原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,失电子能力弱
(3)①第四周期第ⅥA族 ②
③Cl>Br>Se HCl比HBr稳定,HBr比H2Se稳定 ④还原性 SeO2+H2O2===H2SeO4 酸性氧化物 SeO2+2NaOH===Na2SeO3+H2O
18.(16分)(2024·吉林高一期末)《石雅》云:“青金石色相如天,或复金屑散乱,光辉灿烂,若众星丽于天也”。青金石的化学组成可表示为(Na,Ca)7~8(Al,Si)12(O,S)24[SO4,Cl2(OH)2]。回答下列问题:
(1)硅在元素周期表中的位置是 ;铝离子的结构示意图为 。
(2)Na2O2的电子式为 。写出一种由青金石中非金属元素组成的既含有极性键又含有非极性键的物质的分子式 。
(3)青金石所含的短周期元素中,金属性最强的是 ,非金属元素原子半径由大到小的顺序为 。S、Cl、Ca、Al、Na、O六种元素离子半径由大到小的顺序为 。
(4)Be与Al的化学性质相似,则Al与NaOH溶液反应的化学方程式是
。
(5)下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是 (填字母)。
A.氯、硫的最低负价分别为-1、-2
B.硫化氢在300 ℃时开始分解,HCl在1500 ℃时开始缓慢分解
C.HClO4的酸性比H2SO3的强
D.向Na2S水溶液中通入Cl2有淡黄色沉淀生成
解析 (3)短周期元素H、O、Si、S、Cl、Na、Al中,金属性最强的是Na;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,非金属元素原子半径由大到小的顺序为Si>S>Cl>O>H;S、Cl、Ca的离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大半径越小,所以:S2->Cl->Ca2+,同理:O2->Na+>Al3+,S2->Cl->Ca2+,Ca2+比O2-多一个电子层,所以六种元素离子半径由大到小的顺序为S2->Cl->Ca2+>O2->Na+>Al3+;
(5)非金属性强弱是指得电子难易能力,与化合价无关,故选A;硫化氢在300 ℃时开始分解,HCl在1500 ℃时开始缓慢分解,稳定性:HCl>H2S,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故不选B;H2SO3不是S的最高价含氧酸,HClO4的酸性比H2SO3的强,不能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故选C;向Na2S水溶液中通入Cl2有淡黄色沉淀生成,说明氯气的氧化性大于S,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故不选D。
答案 (1)第三周期第ⅣA族
(2) H2O2
(3)Na Si>S>Cl>O>H S2->Cl->Ca2+>O2->Na+>Al3+
(4)2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(5)AC
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