内容正文:
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第四章 物质结构
元素周期律
素养提升练7
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.16O和18O是氧元素的两种核素,下列说法正确的是( )
A.16O2与18O2互为同位素
B.16O与18O核外电子排布方式不同
C.16O与18O化学性质几乎相同
D.16O和18O的摩尔质量相同
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2.下列关于原子结构或核外电子排布的叙述中正确的是( )
A.玻尔提出带核的原子结构模型
B.在多电子的原子里,能量较高的电子通常在离核较近的区域内运动
C.1~18号元素中,原子最外层电子数等于电子层数的元素只有2种
D.原子最外层电子数小于4的元素不一定是金属元素
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3.铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料,金属铯的密度为1.879 g·cm-3,熔点为28.4 ℃。下列说法正确的是( )
A.铯位于第ⅡA族
B.铯的熔点大于钠
C.铯与水反应时,铯浮在水面上,反应剧烈,发生爆炸
D.碱性:CsOH>RbOH
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4.某短周期元素原子最外层只有2个电子,则该元素( )
A.一定是第ⅡA族元素
B.一定是金属元素
C.一定是化合物中呈+2价的元素
D.可能是金属元素,也可能是稀有气体元素
解析:短周期元素原子最外层只有2个电子,若为主族元素则在周期表中处于第ⅡA族,为金属元素,在化合物中呈+2价,若为He,则为0族元素,呈现0价。
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[名师点拨] 元素在周期表中的位置推断方法
(1)根据原子结构
周期数=核外电子层数
主族序数=最外层电子数=最高正价=8-|最低负价|(H、B、O、F除外)
质子数=原子序数=原子核外电子数
(2)根据核外电子排布规律推断
①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
②最外层有1个或2个电子,则可能是第ⅠA或第ⅡA族元素,也可能是副族或氦元素。
③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
④某元素的阴离子最外层电子数与次外层电子数相同,则该元素位于第三周期;若为阳离子,则该元素位于第四周期。
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6.下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数),其中合理的是( )
解析:根据2号、10号稀有气体元素应在周期表的最右侧,排除A、B、C。
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7.A元素原子最外层电子数是a,次外层电子数是b;B元素原子M层电子数是a-b,L层电子数是a+b,则A、B两元素形成的常见化合物的化学式可表示为( )
A.B3A2 B.BA2
C.A3B2 D.AB2
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解析:因为B元素原子L层电子数为a+b,且B元素原子M层上有电子,所以a+b=8,又因A元素原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,且满足a+b=8,所以A元素原子有两个电子层,且K层上有2个电子,则L层上有6个电子,即a=6,b=2。进而推知B元素原子各电子层上的电子数分别为2、8、4,即A为O,B为Si,A、B两元素形成的常见化合物的化学式为SiO2,可以表示为BA2。
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[名师点拨] 卤族元素单质的特殊性
(1)氯气易液化。
(2)液溴易挥发,应密封保存并加少量水液封,溴是常温常压下唯一呈液态的非金属单质。
(3)碘有金属光泽,易升华,淀粉遇单质碘(I2)变为蓝色,可以利用此性质互相检验。
(4)Cl2、Br2、I2易溶于苯、CCl4、汽油等有机溶剂。
(5)F2与水反应:2F2+2H2O===4HF+O2。
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9.0.05 mol某金属单质与足量的盐酸反应,放出1.12 L H2(标准状况),并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子,该金属元素在元素周期表中的位置是( )
A.第三周期第ⅠA族 B.第三周期第ⅡA族
C.第四周期第ⅠA族 D.第四周期第ⅡA族
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10.下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是( )
①HCl在水中的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S强 ④还原性:Cl-<S2- ⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS ⑦Cl2能与H2S反应生成S
A.③④⑤⑥⑦ B.③⑥⑦
C.③④⑥⑦ D.①②④⑤
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解析:①氢化物溶解度大小与元素非金属性强弱无关;②氢化物酸性强弱与元素非金属性强弱无关;③非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,HCl的稳定性强于H2S,则说明Cl的非金属性强于S;④一般非金属性越强,简单离子还原性越弱,还原性:Cl-<S2-,说明Cl的非金属性强于S;⑤非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,HClO4的酸性强于H2SO4,说明Cl的非金属性强于S;⑥氯气与Fe反应生成FeCl3,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,对应元素的非金属性越强,则Cl的非金属性强于S;⑦氯气与硫化氢发生置换反应:Cl2+H2S===2HCl+S,Cl2为氧化剂、S为氧化产物,Cl2的氧化性强于S,说明Cl的非金属性强于S。
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11.X、Y、Z是短周期元素,位于三个不同的周期,且原子序数依次增大,X、Z同主族,Y元素原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列推测正确的是( )
A.Z元素与氟元素位于同一周期
B.Z的单质投入水中,发生剧烈反应
C.Y的常见单质与Z的单质反应,产物只有一种
D.X元素的所有核素中都存在中子
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12.第113号、115号、117号和118号元素的中文名称如图所示:
根据所学知识,下列预测或说法肯定不合理的是( )
A.Nh和Mc是金属元素,Ts位于ⅦA族
B.Nh的最高价氧化物的水化物的化学式为H3NhO3,它是一种强酸
C.Mc的最高价阳离子为Mc5+,氧化性比较弱
D.Og是第七周期的最后一种元素,其原子序数是所有已发现元素中最大的
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解析:根据原子序数可判断Nh位于第ⅢA族,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强,故Nh的最高价氧化物的水化物一定不是强酸,B不合理。
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二、非选择题
13.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:
①元素周期表中Z与Y相邻,Z与W也相邻;
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空:
(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期?(填“是”或“否”)________,理由是_______________________________________________________。
(2)Y是______,Z是________,W是________。
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8∶2∶4∶1。写出该化合物的名称及化学式_______________________。
否
若三者处于同一周期,则最外层电子数之和不可能为17
N
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硫酸铵,(NH4)2SO4
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14.为探究同主族元素非金属性的递变规律,某研究性学习小组的甲同学设计了如图所示的实验装置,其中A装置内可生成Cl2。
请回答下列问题。
(1)甲同学的部分实验记录为:B处棉花变成蓝色;C处棉花变成橙红色。甲同学由此现象得出的结论是同主族元素从上到下非金属性减弱。
①B处发生反应的化学方程式为___________________________。
Cl2+2KI===I2+2KCl
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②甲同学的结论________(填“正确”或“不正确”),理由是_______________________________________________________________________。
(2)乙同学认为应将甲同学实验中B、C两处的棉花调换位置,用氯气先置换出溴,然后溴再与KI接触,以判断Br2与KI能否发生反应。该设想________(填“合理”或“不合理”),原因是______________________________________________。
(3)丙同学在甲同学的实验结束后,取出C处的棉花,将其与另一个蘸有淀粉KI溶液的棉花(E)接触,发现E慢慢出现蓝色,结合甲的实验现象,他认为可以确定同主族元素非金属性的递变规律,你______(填“同意”或“不同意”)此种观点,理由是__________________________________________________________________。
不正确
该实验没有验证Br2能否与KI反应,无法确定溴元素与碘元素非金属性的相对强弱
不合理
氯气不可能被NaBr消耗完全,它会与溴一起到达C处
同意
甲、丙的实验分别证明了氯的非金属性比溴、碘强,溴的非金属性比碘强
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5.据科学家预测,月球的土壤中吸附着百万吨的氦3(eq \o\al(3,2)He),每百吨氦3核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量,而地球上的氦主要是以氦4(eq \o\al(4,2)He)存在。下列有关eq \o\al(3,2)He和eq \o\al(4,2)He的说法不正确的是( )
A.eq \o\al(3,2)He和eq \o\al(4,2)He的质子数均为2
B.eq \o\al(3,2)He和eq \o\al(4,2)He的原子结构示意图均可表示为
C.eq \o\al(3,2)He和eq \o\al(4,2)He分别形成单质的物理和化学性质均一样
D.eq \o\al(3,2)He和eq \o\al(4,2)He是He的两种核素,互为同位素
解析:eq \o\al(3,2)He和eq \o\al(4,2)He互为同位素,原子的核外电子排布相同,故单质的化学性质几乎相同,但物理性质不相同,C错误。
8.关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是( )
A.卤素单质与水反应均可用X2+H2OHXO+HX表示
B.HX都极易溶于水,它们的热稳定性随核电荷数增加而增强
C.卤素单质的颜色从F2到I2逐渐加深
D.X-的还原性依次为F-<Cl-<Br-<I-,因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来
解析:A项,F2与H2O反应的化学方程式为2F2+2H2O===4HF+O2,不能用X2+H2OHXO+HX表示;B项,HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱;D项,F2的性质极为活泼,遇盐溶液先和水反应,故不能将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来。
解析:设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为+x价,则0.05x=eq \f(1.12,22.4)×2,x=2。又因为形成的离子与Ar原子具有相同的电子层结构,则该金属单质为Ca,位于第四周期第ⅡA族。
Na位于第三周期,F位于第二周期,A错误;Na与O2常温时反应生成Na2O,加热时反应生成Na2O2,C错误;eq \o\al(1,1)H中不存在中子,D错误。
解析:任取同周期连续相邻的三种元素Y、Z、W,其原子的最外层电子数之和均不可能等于17。根据题给信息可知短周期中只有两种形式: INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\456化学(必修第一册作业测评(人教\\249HX157.TIF" \* MERGEFORMATINET
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。设Z的原子最外层电子数为a,若为A型:Y、W原子最外层电子数分别为a、a+1,有a+a+a+1=17,则a=,而最外层电子数必为整数,舍去。若为B型:Y、W原子最外层电子数分别为a-1、a,有a-1+a+a=17,则a=6,所以Z为O,Y为N,W为S。
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