内容正文:
专题10 原子结构与元素周期律
4 大高频考点概览
考点01 原子结构与元素性质
考点02 元素周期表
考点03 元素周期律
考点04 海带提碘与海水提溴
地 城
考点01
原子结构与元素性质
1.(24-25高一下·山东菏泽·期末)科研人员发现:41Ca和14C均可作为示踪原子用于科学研究,且41Ca原子的半衰期很长。已知半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,下列说法错误的是
A.40Ca和41Ca是两种不同的核素,互为同位素
B.41Ca和40Ca电子数相同,中子数不同
C.12C和14C的物理性质不同,化学性质相似
D.41Ca原子的半衰期长,说明41Ca难以失去电子
2.(24-25高一上·山东淄博·期末)约里奥-居里夫妇用粒子轰击,获得了首个人工放射性核素,其反应为。下列说法错误的是
A. B.与互为同位素
C.中子数为14 D.与互为同素异形体
3.(23-24高二上·山东泰安·期末)核反应生成的不稳定原子核在工农业科技中有重要应用。下列有关表述错误的是
选项
核反应
表述
A
和互为同位素
B
电负性
C
位于周期表中的第16列
D
等质量的和的中子数之比为
A.A B.B C.C D.D
4.(23-24高一上·山东威海·期末)作为新的灭菌保鲜技术,辐照已成为当代科技兴农的重要手段,依靠铯-137等电离辐射出射线或X射线,对果蔬的DNA作用而灭菌。下列关于的说法正确的是
A.与互为同素异形体
B.每个中含137个质子
C.电离辐射过程中满足质量守恒和电荷守恒
D.与的化学性质完全不同
5.(23-24高一上·山东淄博·期末)放射性可用于疾病治疗。下列说法正确的是
A.和互为同位素 B.的中子数与电子数之差为33
C.和的核外电子排布相同 D.和互为同素异形体
6.(23-24高一上·河北沧州孟村回族自治县饶安高级中学·月考)中国将建世界“最大”粒子加速器,预计2030年完成。
科学家通过粒子加速器进行了一周的实验,获得6个非常罕见的Fe原子,接着,科学家又使用特制的测量仪器观测到,这6个原子中有4个发生了衰变,这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式,即一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题:
(1)原子的核内中子数为 ,该原子的核外电子数为 。
(2)以下关于的叙述正确的是________(填字母)。
A.与是两种核素 B.科学家获得了一种新元素
C.的衰变不是化学变化 D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成
7.(20-21高一上·江苏南京第二十九中学·月考)2019年度诺贝尔化学奖颁给了三位科学家,以表彰他们在锂离子电池领域做出的贡献。锂元素的一种原子中质子数为3,中子数为4,该锂原子的核外电子数为
A.3 B.4 C.6 D.7
8.(20-21高一上·北京一零一中学·期中)我国科学家为世界科技发展做出了重要贡献,下列属于我国科学家研究成果的是
①新一代抗疟药——双氢青蒿素的合成
②首次蛋白质的人工合成——结晶牛胰岛素
③提出原子理论——为近代化学的发展奠定基础
④发现元素周期律——把元素化学物纳入统一的理论体系
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
9.(24-25高二下·山东烟台莱州第一中学·期末)化学史是一辈辈“化学人”探索化学知识的历史,这种知识和精神的双重积累是我们宝贵的财富,下列关于化学史表述错误的是
A.道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础
B.屠呦呦研究小组受到古代文献的启发,使用沸点较低的乙醇来提取青蒿中的有关物质
C.瑞典化学家舍勒最早发现并制备了氯气,至今实验室中还用当初他的方法制氯气
D.门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系
10.利用无机物离子[(L)RuⅢ(H2O)]5-和[CeⅣ(NO3)6]2-(如图简写为CeⅣ),实现了水在催化剂作用下制氧气。用H218O进行同位素标记实验,证明了产物氧气中氧原子完全来自于水。其相关机理如图所示:
下列说法正确的是
A.[CeⅣ(NO3)6]2-在反应中作催化剂
B.催化氧化水的反应为2H2OO2↑+2H2↑
C.进行同位素标记实验前需排尽体系中的空气
D.若H218O参与反应,则[(L)RuⅢ(OOH)]6-中不存在18O
11.(23-24高一上·山东威海·期末)与水反应的化学方程式为:,下列说法正确的是
A.中子数为18的硫原子: B.的摩尔质量为119
C.该反应为氧化还原反应 D.上述反应的4种物质中有2种电解质
12.(24-25高一上·山东威海·期末)铀核裂变过程可表示为:,下列说法错误的是
A.原子核内有1个中子
B.和互为同位素,化学性质几乎相同
C.原子核内有88个中子,质量数为144
D.的质子数为36,是一种性质活泼的非金属元素
13.(23-24高一下·山东潍坊·期末)放射性核素发生衰变会转变为另一种核素,同时释放出电子、正电子等粒子,如:,。下列说法正确的是
A.的中子数是27 B.X与Co不在同一族
C.Y的最外层电子数是7 D.与互为同位素
14.(23-24高一下·山东东营胜利第一中学·)焰色试验可以判断试样所含有的金属元素,蘸取某溶液灼烧,火焰呈现黄色,则溶液中一定不含的元素
A.K B.Na C.Fe D.Cu
15.(24-25高一上·辽宁辽阳·期末)下列化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.溶液中的:
C.的结构示意图:
D.在水中的电离方程式为
16.(23-24高一上·山东聊城·期末)下列说法正确的是
A.14N2和15N2互为同位素
B.的中子数与电子数的差值为17
C.氯离子的结构示意图:
D.若两元素离子、电子层结构相同,则
17.(23-24高二上·安徽百花中学等四校联考·期中)关于核素的说法错误的是
A.碳元素的原子序数为 6 B.碳元素的相对原子质量为14
C.该核素的中子数为 8 D.该核素用于测定一些文物的年代
地 城
考点02
元素周期表
1.(24-25高一上·山东威海·期末)砷化镓是一种重要的半导体材料,广泛应用于电子、光电子、通信等多个领域。等部分元素在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
N
A.元素位于第四周期第族
B.原子半径:
C.气态氢化物的稳定性:
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
2.(23-24高一上·山东济宁·期末)人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如下:
根据情境,回答下列问题:
(1)缺碘容易患“大脖子病”可通过食盐中添加 (化学式)来补充碘元素,I和Br元素的最高价氧化物对应水化物的酸性大小 (填“>”或“<”)。可用于杀菌消毒,所含三种元素的简单离子的半径最小是 (化学式)。
(2)Se是人体中含量极低的微量元素,但它在人体中起着非常关键的作用,Se在周期表中的位置是 ,Se和As元素气态氢化物的稳定性 (填“大于”或“小于”)。
(3)微量元素铬有增强胰岛素的功能,工业上铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域,一种由铬铁矿(主要成分为)制备金属铬的流程示意图如下:
①的电子式 。写出反应①的化学方程式 。
②反应②中的稀硫酸不能换成盐酸,试分析原因 。
③反应③中投入理论上可以生产 。
3.(24-25高一下·山东济宁·期末)离子液体在合成与催化等领域广泛应用,某离子液体的结构如图所示。、、、、、、为原子序数依次增大的七种短周期主族元素,和的原子序数之和等于的原子序数,的单质在的单质中燃烧生成淡黄色固体,的离子半径在同周期元素中最小。
(1)元素在周期表中的位置为 。
(2)元素、、、对应离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)
(3)元素、、的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是 (用化学式表示)
(4)物质能与元素的单质反应,则的结构简式为 。将少量的单质投入盛有的小烧杯中,发生反应的离子方程式为 ;再向上述反应后的溶液中加入的单质,发生反应的离子方程式为 。
(5)化合物的电子式为 。
(6)现将粉,加入 稀溶液使其恰好完全溶解,再向所得溶液中继续滴加稀硫酸至不再产生气泡(整个过程中气体均为)。反应结束后,溶液中、的物质的量之比为,则 。
4.(23-24高一上·山东聊城·期末)下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是
A.P、S、Cl的得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐增强
B.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C.同一周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
D.Li、Na、K的原子半径和熔点均逐渐增大
5.W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
W
Y
X
Z
A.Y的常见化合价有-1、-2
B.常温常压下,Z单质为气态
C.简单氢化物的沸点:Y>W
D.X的最高价氧化物的水化物是强酸
6.(23-24高一下·广西柳州第三中学·月考)元素周期表体现了元素位构性的关系,揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分,回答下列问题。
(1)元素在元素周期表中的位置为: (写出周期和族)。
(2)的最高正价为 ,的气态氢化物的化学式为 。
(3)根据元素周期律推断,三种元素的原子半径由小到大的顺序是 (填元素符号);阴影部分元素的氢化物最稳定的是 (填化学式);和的酸性强弱: (填“>”“<”或“=”)。
(4)可在图中分界线(明暗交界处)附近寻找_____(填字母)。
A.农药 B.合金材料 C.半导体材料 D.优良的催化剂
(5)硒()化铟()是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。下列说法正确的是_____(填字母)。
A.原子半径: B.的金属性比强
C.的金属性比弱 D.硒化铟的化学式为
(6)工业上提取纳米硒的第一步是向浆化的电冶铜的阳极泥中通入氯气,被溶液中的氧化为及,反应中与的物质的量之比为 。
7.(21-22高一上·山西长治第二中学校·期末)如表是元素周期表的一部分,表中所列的数字分别代表某一种元素。
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
②
2
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
请完成下列空白:
(1)元素③与⑧的简单氢化物中,稳定性强的是 (填化学式,下同),沸点高的是 。⑦⑧⑨⑩四种元素简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(2)可以用来证明⑥和⑦两种元素金属性强弱的实验是 (填字母)。
A.将在空气中放置已久的两种元素的块状单质分别放入水中
B.将形状、大小相同的无氧化膜的两种元素的单质分别和温度相同的热水作用,并滴入酚酞
C.⑥元素原子在反应中失电子数比⑦元素原子在反应中失电子数少
D.⑦单质的熔点高于⑥单质
(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 (填化学式,下同),碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 ,写出后两者之间反应的离子方程式: 。
(4)描述第50号元素在周期表中的位置 。
8.(23-24高一上·山东淄博·期末)X、Y、Z、W、T为短周期主族元素,其原子半径与原子序数关系如图所示,X原子的最外层电子数是其周期序数的3倍,Z与X能形成、型离子化合物,X、W同主族,回答下列问题:
(1)元素T在周期表中的位置为 ;化合物的电子式为 (用元素符号表示)。
(2)X、Y、Z简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示),从结构角度解释原因是 。
(3)化合物TY中T元素的化合价为 ,该化合物与水反应仅生成两种酸,化学方程式为 。
(4)M为第四周期与W同主族的元素,根据元素周期律推测M可能具有的性质是_________(填标号)
A.元素M的最高正价为+4 B.气态氢化物的稳定性:W>M
C.简单阴离子的还原性:W<M D.氧化物对应的水化物的酸性:W>M
9.(23-24高一上·山东淄博·期末)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法错误的是
A.原子半径:丙>甲>乙
B.非金属性:乙>戊>丁
C.甲的简单氢化物一定能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
10.(23-24高一下·山东烟台·期末)下列说法错误的是
A.VIIA元素随着原子序数的递增,元素对应单质的熔沸点逐渐升高
B.碱金属元素随着原子序数的递增,原子半径增大,元素的金属性增强
C.VIIA元素随着原子序数的递增,元素对应氢化物的稳定性越来越弱
D.IA族元素原子和VIIA族元素原子形成的化学键一定是离子键
11.甲~辛等元素在周期表中的位置如下表所示,下列说法正确的是
A.甲、丁、戊的单质都是金属 B.乙、丙、辛都是非金属元素
C.乙、庚、辛都能形成氧化物 D.己的氧化物既可溶于KOH溶液又可溶于H2SO4溶液
12.在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处,最容易找到的材料是
A.制催化剂的材料 B.半导体材料
C.制农药的材料 D.耐高温、耐腐蚀的合金材料
13.(22-23高一上·山东济宁·期末)下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑪在表中的位置,回答下列问题:
(1)已知元素⑪的一种核素,其中子数为45,用原子符号表示该核素为 (用的形式表示)。
(2)④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)②、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 (用化学式表示)。
用电子式表示⑥和⑩两元素组成的化合物的形成过程: 。
(4)下列不能说明非金属性⑩>⑨的是 (填标号)。
a.⑨和⑩两元素的简单氢化物受热分解,后者的分解温度高
b.元素⑩的单质能将Fe氧化成三价铁,而元素⑨的单质只能将铁氧化成二价铁
c.元素⑩的单质与⑨的氢化物的水溶液反应,产生元素⑨的单质
d.元素⑩的氢化物的水溶液的酸性比元素⑨的氢化物的水溶液的酸性强
(5)已知周期表中存在对角相似规则,如①与⑦在周期表中处于对角线位置则性质相似,①的氧化物、氢氧化物也有两性,写出①的氢氧化物与⑤的氢氧化物反应的离子方程式 。
14.(23-24高一上·山东威海·期末)某同学根据元素的原子结构特点,将前18号元素排列成如图所示的蜗牛形状,图中每个点代表一种元素。下列说法中正确的是
A.a和e元素均属于第ⅣA
B.原子核对最外层电子的吸引力:
C.非金属性:
D.原子半径:
15.(23-24高一上·山东威海·期末)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法错误的是
X
Y
Z
W
A.四种元素的单质中,Z的单质熔点、沸点最高
B.和均具有漂白性,漂白原理不同
C.氧化物对应水化物的酸性:
D.X、Z的简单氢化物均能与各自某种氧化物对应的水化物发生反应
地 城
考点03
元素周期律
1.(23-24高一下·山东济南山东实验中学·月考)应用元素周期律的有关知识,可以预测元素单质及其化合物的性质,下列预测正确的是
①离子的氧化性:
②热稳定性:
③是两性氢氧化物
④碳酸锶是难溶于水的白色固体,受热能发生分解反应
⑤是一种半导体材料
⑥氢硒酸还原性强,其长期露置于空气中易变质出现浑浊
A.①②④⑤ B.①②④⑤⑥ C.②③④⑤ D.②④⑤⑥
2.(23-24高一上·山东聊城·期末)下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
某钾盐溶于盐酸
产生能使澄清石灰水变浑浊、无色无味的气体
该钾盐是K2CO3
B
向盛有淀粉—KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡
溶液变蓝
Br2的氧化性比I2强
C
向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红
该溶液中含有Fe2+
D
某混合气体通过无水硫酸铜粉末
粉末变蓝
该混合气体中含有水蒸气
A.A B.B C.C D.D
3.(23-24高一上·山东临沂·期末)X、Y、Z、W、M、N均为短周期主族元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,其中Y的原子半径在短周期主族元素中最大。
回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置是 ;Y、W、M的简单离子半径由小到大的顺序是 (用离子符号表示)。
(2)WX5中阴阳离子数之比为1:1,它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体元素原子的最外层电子结构。
①该化合物的电子式为 ;所含化学键的类型为 。
②WX5与XN发生反应生成一种盐和X2,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(3)通常情况下,同主族元素的化学性质相似。写出Z单质与Y的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。
4.(24-25高一上·山东淄博·期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且最外层电子数之和为20,与同族,是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.组成的化合物有还原性
C.组成的化合物能与水反应
D.最高价氧化物的水化物的酸性:
5.(24-25高三上·山东泰安第二中学·期末)已知、、、是原子序数依次增大的前20号主族元素,与、与分别同主族,、的简单离子核外电子排布相同,、、、元素组成的某化合物的结构如图。下列说法正确的是
A.简单离子的半径:
B.简单氢化物的还原性:
C.可与反应生成的单质
D.化合物中的化合价均为
6.软包电池的关键组件结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下列说法错误的是
A.简单离子半径 B.简单气态氢化物的热稳定性
C.常温下M单质可以置换出W单质 D.X的含量制约了其在电池领域的广泛应用
7.(22-23高二上·江苏部分学校·模拟)“长征五号”遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场发射成功。运载火箭“长征五号”主发动机中用到液氧(),嫦娥五号探测器继续进行月球探测。月壤富含3He(氦-3)、20Ne(氖-20)、21Ne(氖-21)、22Ne(氖-22)等核素的稀有气体及硅、铝、钾、钡、锂、铷、锆、铪稀土元素等。关于O和S元素的说法,不正确的是
A.氧和硫的常见氧化物有两种 B.氧和硫的电子层数相同
C.氧的非金属性大于硫的非金属性 D.硫最高化合价是+6
8.科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A.原子半径: B.非金属性:
C.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
9.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期序数是族序数的3倍;Z的最外层电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是
A.第一电离能: B.简单离子半径:
C.简单氢化物的稳定性: D.氧化物对应水化物的酸性:
10.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数,Y与W形成的阴离子(如图所示)中W不满足8电子稳定结构,W与Z的最高价之和为8。下列说法中正确的是( )
A.W、X、Z可形成离子化合物
B.Z2O是某种弱酸的酸酐,且为直线型分子
C.W与X形成的二元化合物只能含极性键
D.X、Z形成氧化物对应水化物的酸性:Z>X
11.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是
A.元素周期表共有18列
B.VIIA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C.主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价
D.第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
12.(23-24高一上·山东济宁·期末)X、Y、Z、W、N是原子序数依次增大的短周期主族元素,X元素的一种同位素核内无中子,Y的族序数是周期序数的3倍,Z与Y的单质常温下可形成化合物,W的最外层电子数是Z最外层电子数的3倍,同周期N的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,下列法正确的是
A.N的单质与Z的碳酸盐溶液反应时氧化剂和还原剂是同一物质
B.和中都含有非极性共价键
C.W和N两者的最高价氧化物对应水化物混合反应的离子方程式是:
D.原子半径:Y>W>N>Z
13.(23-24高一上·山东济宁·期末)“筛娥石”是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物,下列说法正确的是
A.Fe位于周期表中的第ⅧB族
B.把适量Ca放入饱和氯化钠溶液中只能看到气泡生成
C.半径大小:O<P<Ca
D.核素中质子数与中子数之差为50
14.氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为“第三代半导体材料”。镓(31Ga)的氧化物和氢氧化物均为两性化合物,工业制备氮化镓的工艺流程如图所示。下列判断正确的是
A.Ga位于第五周期第IIIA族 B.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2 D.Ga与NH3反应的另一种生成物可用作航天燃料
15.(23-24高一上·山东淄博·期末)下列装置或操作能达到实验目的的是
A.甲:配制1000mL一定物质的量浓度的稀硫酸
B.乙:测定一定质量镁铝合金中金属铝的含量
C.丙:控制二氧化碳气体的生成与停止
D.丁:验证Cl、Br、I非金属性的强弱
16.(23-24高二上·山东临沂·期末)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W和Z位于同主族,基态W原子的s轨道电子数比p轨道电子数多1;X的氢化物可用来刻蚀玻璃,W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和。下列说法错误的是
A.原子半径:Y>Z>W>X
B.含W元素的盐溶液可能显酸性
C.基态X原子核外有9种能量不同的电子
D.同周期元素中第一电离能介于Y和Z之间的有3种
17.(23-24高一下·山东日照·期末)元素周期律的发现和元素周期表的诞生开创了化学科学的新纪元,下列说法错误的是
A.根据元素周期律,碱性:
B.第ⅥA族元素,原子半径越小,对应元素的非金属性越强
C.利用元素周期表可以在过渡元素中寻找优良催化剂
D.同周期第ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差可能为1、11或25
18.下列有关实验、现象、及结论等叙述正确的有
①向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀,X具有强氧化性
②将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,充分振荡,有白色沉淀产生,非金属性:Cl>Si
③向某溶液加入稀硫酸,有淡黄色沉淀和刺激性气味的气体,该溶液中一定含有S2O32-
④向X溶液加新制氯水,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色,X溶液中一定含有Fe2+
⑤向饱和NaHCO3溶液中滴加硼酸,无气泡产生,酸性:硼酸<碳酸
⑥取少量Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,滴入KSCN溶液,溶液变红色,证明样品已变质
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
19.(24-25高一上·山东威海·期末)为8种短周期主族元素,它们具有如下特征:
元素
特征
a
该元素的某种同素异形体硬度最大
b
单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
c
单质常用于制作路灯
d
最外层电子数是内层电子数的3倍
e
单质是空气中含量最高的
f
最高化合价为价
g
第3周期元素的简单离子中半径最小
h
K、L层电子数之和是M层的2倍
回答下列问题(用对应的微粒符号表示):
(1)d元素在周期表中的位置是 ,f元素对应的简单离子的结构示意图为 。
(2)a、f、h三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱依次为 。
(3)b、c、d三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为 ,b、f两种元素对应的简单气态氢化物的还原性强弱顺序为 。
(4)g元素的简单离子的盐溶液中加入过量e元素的简单氢化物对应的水溶液,反应的离子方程式为 。
(5)列举一个实验事实,比较元素c和元素g的金属性强弱 ,从原子结构角度进行解释: 。
20.(23-24高一下·山东淄博·期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X和Z位于同一主族,W和X原子序数之和等于Y的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列说法正确的是
A.X位于第二周期第VA族 B.非金属性:
C.简单气态氢化物的稳定性: D.原子半径:
21.(22-23高一上·山东聊城·期末)短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大,X、Q的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期主族元素中原子半径最大,M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)Y在周期表中的位置是 ;Q的元素名称是 。
(2)Z、M、Q的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)将含有M的简单离子的盐溶液与足量Z的最高价氢氧化物的溶液混合,反应的离子方程式为 ;
(4)可以比较Z、M两元素金属性强弱的实验是____________。
A.比较这两种元素最高价氧化物的水化物的碱性
B.将Z的单质投入到M的硫酸盐溶液中
C.将这两种元素单质分别放入冷水中
D.比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目
(5)R是第四周期与Q同主族的元素,下列说法正确的是____________。
A.R的最高化合价为+7
B.简单气态氢化物稳定性:R>Q
C.简单离子的还原性:R<Q
D.R的单质在常温下可与氢气化合
22.(22-23高一上·山东临沂第二中学·期末)由原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物A(如图所示)是生产某种农药的主要原料,其中W的单质溶于水可生成漂白性物质。Y位于W的相邻主族,且二者对应单质常温下都是气体。请回答下列问题:
(1)元素X的最高正价为 ,元素Y在周期表中的位置为 。
(2)简单氢化物的沸点:Y (填“>”或“<”)W。
(3)物质A属于 (填“离子”或“共价”)化合物;用铂丝蘸取物质A,在酒精灯火焰上灼烧,产生火焰的焰色为 。
(4)X、W的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是 (填化学式)。
(5)W的单质与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
23.(22-23高一上·山东临沂第一中学·期末)已知短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,N、X最外层电子数相同,Z原子序数大于X,其中Z的简单离子半径在同周期中最小,X单质极易与常见无色无味液态物质发生置换反应且做氧化剂,在短周期中Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是 ,写出YM的电子式: 。
(2)N、X、Y、Z简单离子的半径由大到小的顺序(用对应离子符号表示): 。
(3)在与YX的混合液中,通入足量,是工业制取的一种方法,写出该反应的化学方程式: 。
(4)镓(31Ga)的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着5G技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。
①下列有关说法正确的是 。
a.Ga位于元素周期表第四周期ⅣA族
b.Ga为门捷列夫预言的“类铝”
c.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z元素最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:
②废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解,放出气体,同时生成和,写出该反应的化学方程式为 。
(5)是有机合成的重要还原剂,其合成路线如图所示。
利用遇水反应生成的氢气的体积测定样品纯度。
①其反应的化学方程式为 。
②取样品a g,若实验测得氢气的体积为V mL(标准状态),则样品纯度为 (用代数式表示)。
24.(20-21高一上·天津静海区第一中学·期末)下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是
①的溶解度比大 ②的酸性比强 ③的稳定性比强 ④还原性:
⑤的酸性比弱 ⑥与铁反应生成,而S与铁反应生成
⑦能与反应生成S ⑧在周期表中处于S同周期的右侧
A.③④⑤⑦⑧ B.③⑥⑦⑧ C.③④⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
25.(24-25高一上·山东威海·期末)基本概念和理论是化学思维的基石。下列说法错误的是
A.质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素
B.在化学反应过程中有元素化合价变化的化学反应称为氧化还原反应
C.同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子,被称为阿伏加德罗定律
D.元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律叫作元素周期律
26.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3 B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3 D.非金属性:F>O>N
27.(19-20高二下·重庆第八中学·)一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子, X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、 X对应的简单离子核外电子排布相同。下 列叙述不正确的是
A.Z原子中只有1个电子,故其核外只有1个原子轨道
B.原子序数:W>X,对应的简单离子半径顺序:W<X
C.基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D.元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性W>M, 第一电离能W<M
28.(23-24高一上·山东威海·期末)元素周期表已成为化学家的得力工具,为研究物质结构、发现新元素、合成新物质、寻找新材料提供了许多有价值的指导。下列说法正确的是
A.在过渡元素中可以找到优良的半导体材料
B.在元素周期表中随着原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现
C.与位于同一周期,则推测酸性:。
D.根据元素周期表推测,单质铍能与冷水剧烈反应
29.(23-24高一上·山东济宁特殊教育学校·期末)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y同族,且Y的原子序数是W的2倍;X的原子核外电子层数是其最外层电子数的3倍。回答下列问题:
(1)W在周期表中的位置为 。
(2)W、X、Y的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)W、X形成的两种化合物的化学式为 。
(4)元素Y、Z中非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列说法能说明这一事实的是 (填字母)。
a.常温时两种元素的单质状态不同
b.气态氢化物的稳定性:Z>Y
c.氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
d.简单离子的还原性:Y>Z
30.(23-24高一上·山东威海·期末)嫦娥五号带回1731克月壤,月壤中含有的六种元素Q、R、T、X、Y、Z,均为前20号元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18,R、T、X三种元素的原子序数之和等于Y与Z两元素的原子序数之和。R、T、X同周期且原子序数相邻,Y、Z左右相邻,R与Z上下相邻,下列结论正确的是
A.R元素对应的单质熔沸点比Z单质低
B.Q与X组成化合物能与碱溶液缓慢反应,不能与酸反应
C.单质从酸或水中置换氢的能力:
D.简单离子半径大小顺序:
地 城
考点04
海带提碘与海水提溴
1.(24-25高一上·山东淄博·期末)根据实验操作和现象所得结论错误的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向待测液中滴加AgNO3溶液和稀HNO3,产生白色沉淀
待测液中含有Cl-
B
向FeCl2溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,紫红色消失
Fe2+具有还原性
C
向NaBr溶液中滴加几滴新制氯水,溶液变为橙黄色
非金属性:Cl>Br
D
Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸,Mg(OH)2只溶于盐酸,Al(OH)3都能溶
碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
A.A B.B C.C D.D
2.实验室从含的水溶液中提取纯碘有以下两种方案
下列说法错误的是
A.“富集”使用的分液漏斗振荡排气时,分液漏斗下口应向上倾斜
B.方案甲中,“酸化”时反应的氧化剂与还原剂物质的量之比可能为
C.方案乙中,“操作X”的名称是升华
D.该流程中可循环利用
3.使用萃取碘,再向有机相中加入溶液,进行如下实验。已知在水溶液中可发生反应(无色),下列说法正确的是
A.在溶液中的溶解度大于在中的溶解度
B.若使用苯代替,实验现象相同
C.向溶有的溶液中加入足量烧碱,溶液中有
D.向浓溶液中通入少量,溶液变为棕黄色
4.(16-17高一下·湖北武汉第二中学、麻城第一中学·期中)海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程,其方法较多,如反渗透法、电渗析法、离子交换法等,下列方法中也是用来进行海水淡化的是
A.过滤法 B.蒸馏法 C.分液法 D.萃取法
5.(23-24高一上·山东威海·期末)某同学取干海带经下列加工流程,从中提取。下列说法错误的是
已知:
A.操作1中至少包括灼烧、溶解、过滤等主要过程
B.试剂a可以是等氧化剂,试剂b可以是
C.操作2和3均用到分液漏斗,振荡萃取时分液漏斗下口要向下倾斜,并不断放气
D.反应1每得到127克碘,转移电子数约为(NA为阿伏加德罗常数的值)
6.(22-23高三上·山东滕州·期末)某兴趣小组用和浓盐酸制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如图所示(夹持装置已略去)。已知:①氧化性:;②酸性条件下,被还原为,下列说法错误的是
A.装置A中发生反应的离子方程式:
B.若装置C发生堵塞,B中长颈漏斗内液面会上升
C.为验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条
D.通入足量的氯气,打开E的活塞,将溶液滴入D中,锥形瓶下层液体呈紫色即证明氧化性
7.(24-25高一下·山东德州·期末)“空气和水蒸气吹出法”海水提溴的工艺流程如图,流程中A、B、C均为气体。
下列说法错误的是
A.A和C可以是同一物质
B.用空气和水蒸气将吹出,体现了易升华
C.若B流量过大,会导致的产率下降
D.若B为吸收塔中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
8.(24-25高一上·山东威海·期末)下列实验方案、对应的实验现象及结论或解释均正确的是
实验方案
现象
结论或解释
A
用铂丝蘸取待测液在酒精灯上灼烧,观察火焰颜色
火焰显黄色
该溶液中不含
B
向碘水中加入少量,振荡静置
溶液分层,上层紫红色,下层几乎无色
在中的溶解度比在水中大
C
分别向盛有相同质量的镁粉和铝条的试管中,加入相同浓度和体积的稀盐酸
两支试管中均有气泡产生,产生气泡的速率金属镁大于金属铝
失电子能力:
D
将浓硫酸加入蔗糖中,并将产生的气体通入澄清石灰水中
蔗糖变黑,体积膨胀,澄清石灰水变浑浊
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
A.A B.B C.C D.D
试卷第1页,共3页
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专题10 原子结构与元素周期律
4 大高频考点概览
考点01 原子结构与元素性质
考点02 元素周期表
考点03 元素周期律
考点04 海带提碘与海水提溴
地 城
考点01
原子结构与元素性质
1.(24-25高一下·山东菏泽·期末)科研人员发现:41Ca和14C均可作为示踪原子用于科学研究,且41Ca原子的半衰期很长。已知半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,下列说法错误的是
A.40Ca和41Ca是两种不同的核素,互为同位素
B.41Ca和40Ca电子数相同,中子数不同
C.12C和14C的物理性质不同,化学性质相似
D.41Ca原子的半衰期长,说明41Ca难以失去电子
【答案】D
【详解】A.40Ca和41Ca质子数相同,中子数不同,属于同位素,A正确;
B.同位素的电子数等于质子数,均为20,中子数分别为20和21,B正确;
C.同位素物理性质不同,但化学性质由电子排布决定,故化学性质相似,C正确;
D.半衰期反映原子核稳定性,与失去电子的难易(化学性质)无关,D错误;
故选D。
2.(24-25高一上·山东淄博·期末)约里奥-居里夫妇用粒子轰击,获得了首个人工放射性核素,其反应为。下列说法错误的是
A. B.与互为同位素
C.中子数为14 D.与互为同素异形体
【答案】D
【详解】A.根据质量数和电荷数守恒,X粒子的质量数b=4+27-30=1,电荷数a=2+13-15=0,即X为中子(),故a=0,b=1,A正确;
B.同位素指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子,B正确;
C.中子数=质量数-质子数=27-13=14,C正确;
D.同素异形体是同元素不同结构的单质,与属同位素单质,D错误;
故选D。
3.(23-24高二上·山东泰安·期末)核反应生成的不稳定原子核在工农业科技中有重要应用。下列有关表述错误的是
选项
核反应
表述
A
和互为同位素
B
电负性
C
位于周期表中的第16列
D
等质量的和的中子数之比为
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.和的质子数相同,中子数不同,互为同位素,故A正确;
B.O元素的电负性大于N元素,电负性>故B正确;
C.核反应遵循质量数守恒,质子守恒,故Y元素质子数为2,为He元素,位于周期表中的第18列,故C错误;
D.由核反应可知,为,中子数为质量数减质子数的差值,故等质量的和的中子数之比为15:16,故D正确;
故答案选C。
4.(23-24高一上·山东威海·期末)作为新的灭菌保鲜技术,辐照已成为当代科技兴农的重要手段,依靠铯-137等电离辐射出射线或X射线,对果蔬的DNA作用而灭菌。下列关于的说法正确的是
A.与互为同素异形体
B.每个中含137个质子
C.电离辐射过程中满足质量守恒和电荷守恒
D.与的化学性质完全不同
【答案】C
【分析】核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;
【详解】A.与互为同位素,不是同素异形体,A错误;
B.中的质量数为137,不是质子数为137,B错误;
C.电离辐射过程中满足质量守恒和电荷守恒,C正确;
D.与互为同位素,化学性质完全相同,物理性质不同,D错误;
故选C。
5.(23-24高一上·山东淄博·期末)放射性可用于疾病治疗。下列说法正确的是
A.和互为同位素 B.的中子数与电子数之差为33
C.和的核外电子排布相同 D.和互为同素异形体
【答案】C
【详解】A.同位素指质子数相同,中子数不同的元素,故和不是同位素,A错误;
B.对于元素,电子数=质子数=27,中子数=质量数-质子数=60-27=33,则的中子数与电子数之差为6,B错误;
C.和互为同位素,则核外电子排布相同,C正确;
D.同素异形体指同种元素形成的不同种单质,和都为化合物,D错误;
故选C。
6.(23-24高一上·河北沧州孟村回族自治县饶安高级中学·月考)中国将建世界“最大”粒子加速器,预计2030年完成。
科学家通过粒子加速器进行了一周的实验,获得6个非常罕见的Fe原子,接着,科学家又使用特制的测量仪器观测到,这6个原子中有4个发生了衰变,这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式,即一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题:
(1)原子的核内中子数为 ,该原子的核外电子数为 。
(2)以下关于的叙述正确的是________(填字母)。
A.与是两种核素 B.科学家获得了一种新元素
C.的衰变不是化学变化 D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成
【答案】(1) 19 26
(2)AC
【详解】(1)Fe的中子数=质量数-质子数=45-26=19,电子数=质子数=26;
(2)A. 与的质子数相同,属于同一种元素,但中子数不同,是两种不同的核素,故A正确;
B. 是铁元素的一种核素,不是新元素,故B错误;
C.化学的范畴是在原子分子水平上研究物质,衰变时原子核发生了变化,但不是化学变化,故C正确;
D. 衰变放出两个质子后变成,故D错误;
答案选AC。
7.(20-21高一上·江苏南京第二十九中学·月考)2019年度诺贝尔化学奖颁给了三位科学家,以表彰他们在锂离子电池领域做出的贡献。锂元素的一种原子中质子数为3,中子数为4,该锂原子的核外电子数为
A.3 B.4 C.6 D.7
【答案】A
【详解】Li是3号元素,原子核内质子数是3。由于原子核外电子数等于原子核内质子数,所以该锂原子的核外电子数为3,故合理选项是A。
8.(20-21高一上·北京一零一中学·期中)我国科学家为世界科技发展做出了重要贡献,下列属于我国科学家研究成果的是
①新一代抗疟药——双氢青蒿素的合成
②首次蛋白质的人工合成——结晶牛胰岛素
③提出原子理论——为近代化学的发展奠定基础
④发现元素周期律——把元素化学物纳入统一的理论体系
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
【答案】A
【详解】①2015年,我国科学家屠呦呦创制双氢青蒿素,故①符合题意;
②1965年我国化学家在实验室里实现人工全合成牛胰岛素,故②符合题意;
③英国化学家道尔顿提出了原子学说,故③不符合题意;
④俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,故④不符合题意;
综上所述答案为A。
9.(24-25高二下·山东烟台莱州第一中学·期末)化学史是一辈辈“化学人”探索化学知识的历史,这种知识和精神的双重积累是我们宝贵的财富,下列关于化学史表述错误的是
A.道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础
B.屠呦呦研究小组受到古代文献的启发,使用沸点较低的乙醇来提取青蒿中的有关物质
C.瑞典化学家舍勒最早发现并制备了氯气,至今实验室中还用当初他的方法制氯气
D.门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系
【答案】B
【详解】A.道尔顿提出原子学说,奠定了近代化学的理论基础,A正确;
B.屠呦呦团队提取青蒿素时使用的是乙醚(沸点34.6℃),而非乙醇(沸点78.4℃),因乙醚沸点更低更利于低温提取,B错误;
C.舍勒通过盐酸与软锰矿(含MnO2)加热首次制得氯气,现代实验室仍用MnO2与浓盐酸加热的方法,C正确;
D.门捷列夫发现元素周期律并编制周期表,使元素性质系统化,D正确;
故答案选B。
10.利用无机物离子[(L)RuⅢ(H2O)]5-和[CeⅣ(NO3)6]2-(如图简写为CeⅣ),实现了水在催化剂作用下制氧气。用H218O进行同位素标记实验,证明了产物氧气中氧原子完全来自于水。其相关机理如图所示:
下列说法正确的是
A.[CeⅣ(NO3)6]2-在反应中作催化剂
B.催化氧化水的反应为2H2OO2↑+2H2↑
C.进行同位素标记实验前需排尽体系中的空气
D.若H218O参与反应,则[(L)RuⅢ(OOH)]6-中不存在18O
【答案】C
【详解】A.由图中知知,Ce的化合价降低,被还原,[CeⅣ(NO3)6]2-在反中作氧化剂,A错误;
B.由图中知,催化氧化水产物中是O2和H+,没有生成H2,B错误
C.为了防止空气中的氧气对实验造成干扰,进行同位素标记实验前应将体系中的空气排尽,C正确;
D.由图中知,[(L)RuV=O]5-吸收被标记的氧原子形成[(L) RuⅢOOH]6-,故H218O参与反应时,[(L) RuⅢOOH]6-中存在18O,D错误;
故选C。
11.(23-24高一上·山东威海·期末)与水反应的化学方程式为:,下列说法正确的是
A.中子数为18的硫原子: B.的摩尔质量为119
C.该反应为氧化还原反应 D.上述反应的4种物质中有2种电解质
【答案】D
【详解】A.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;中子数为18的硫原子:,A错误;
B.的摩尔质量为119g/mol,B错误;
C.反应无元素化合价改变,不是氧化还原反应,C错误;
D.电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;上述反应的4种物质中电解质有和,D正确;
故选D。
12.(24-25高一上·山东威海·期末)铀核裂变过程可表示为:,下列说法错误的是
A.原子核内有1个中子
B.和互为同位素,化学性质几乎相同
C.原子核内有88个中子,质量数为144
D.的质子数为36,是一种性质活泼的非金属元素
【答案】D
【分析】根据质量守恒可知, ,解得x = 144;,解得y =36,因此铀核裂变过程可表示为:,据此作答。
【详解】A.中子由1个中子组成,无质子,故A正确;
B.和的质子数相同,中子数不同,互为同位素,同位素化学性质相同,故B正确;
C.中子数等于质量数减去质子数,因此中子数=144-56=88,故C正确;
D.根据分析可知,y =36,Kr是稀有气体,性质稳定,故D错误;
故答案选D。
13.(23-24高一下·山东潍坊·期末)放射性核素发生衰变会转变为另一种核素,同时释放出电子、正电子等粒子,如:,。下列说法正确的是
A.的中子数是27 B.X与Co不在同一族
C.Y的最外层电子数是7 D.与互为同位素
【答案】C
【分析】根据质量守恒可知,中,a=60、b=28,则X表示的是Ni元素;中,m=18、n=9,则Y表示的是F元素,据此作答。
【详解】A.的中子数为60-27=33,故A错误;
B.X表示的是Ni元素,Co和Ni均在第Ⅷ族,故B错误;
C.Y表示的是F元素,最外层电子数是7,故C正确;
D.质子数相同但中子数不同的核素互为同位素,与为同一物质,故D错误;
故答案选C。
14.(23-24高一下·山东东营胜利第一中学·)焰色试验可以判断试样所含有的金属元素,蘸取某溶液灼烧,火焰呈现黄色,则溶液中一定不含的元素
A.K B.Na C.Fe D.Cu
【答案】D
【详解】蘸取某溶液灼烧,火焰呈现黄色,则该溶液中一定含有钠元素,因钾元素的焰色呈紫色,容易被钠元素的黄色覆盖,则可能含有钾元素,铁元素无焰色反应,则可能含有铁元素,铜元素的焰色呈(蓝)绿色,所以该溶液中一定不含的元素是Cu,故选D。
15.(24-25高一上·辽宁辽阳·期末)下列化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.溶液中的:
C.的结构示意图:
D.在水中的电离方程式为
【答案】D
【详解】A.原子符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数=质子数+中子数,氟原子质子数为9,中子数为10,则质量数为9+10=19,应表示为,故A错误;
B.溶液中周围是水分子,水分子是极性分子,氢显正电性,氧显负电性,应吸引氧原子一端 ,故B错误;
C.质子数为13,核外电子数为10,其结构示意图应为,故C错误;
D.是强电解质,在水中完全电离出和,电离方程式为,故D正确;
故选D。
16.(23-24高一上·山东聊城·期末)下列说法正确的是
A.14N2和15N2互为同位素
B.的中子数与电子数的差值为17
C.氯离子的结构示意图:
D.若两元素离子、电子层结构相同,则
【答案】B
【详解】A.14N2和15N2均表示氮气分子,不能互为同位素,A错误;
B.的中子数与电子数的差值为115-49-49=17,B正确;
C.氯离子的核电荷数为17,核外电子层为3,最外层电子数为8,离子的结构示意图为,C错误;
D.若两元素离子、电子层结构相同,说明核外电子数相等,则,D错误;
答案选B。
17.(23-24高二上·安徽百花中学等四校联考·期中)关于核素的说法错误的是
A.碳元素的原子序数为 6 B.碳元素的相对原子质量为14
C.该核素的中子数为 8 D.该核素用于测定一些文物的年代
【答案】B
【详解】A.碳元素位于第二周期第ⅣA族,原子序数为 6,A项正确;
B.14为该核素的质量数,不是碳元素的相对原子质量,B项错误;
C.该核素的中子数=质量数-质子数=14-6=8,C项正确;
D.能发生衰变,可用于测定一些文物的年代,D项正确;
故选B。
地 城
考点02
元素周期表
1.(24-25高一上·山东威海·期末)砷化镓是一种重要的半导体材料,广泛应用于电子、光电子、通信等多个领域。等部分元素在周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
N
A.元素位于第四周期第族
B.原子半径:
C.气态氢化物的稳定性:
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】D
【详解】A.根据周期表结构可知,Ga在第四周期第13列,与铝同主族,因此Ga位于第四周期第ⅢA族,故A正确;
B.同周期主族元素从左往右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上往下,原子半径逐渐增大,因此原子半径:Ga(第四周期)>Si(第三周期)>N(第二周期),符合同主族和同周期半径变化规律,故B正确;
C.同主族元素从上往下,非金属性逐渐减弱,可知非金属性N>As,非金属性越强则对应的气态氢化物最稳定,因此NH3稳定性强于AsH3,故C正确;
D.同周期元素从左往右,非金属逐渐增强,可知非金属性Se>As,非金属性越强则对应的最高价含氧酸的酸性越强,故H2SeO4酸性强于H3AsO4,故D错误;
故答案选D。
2.(23-24高一上·山东济宁·期末)人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如下:
根据情境,回答下列问题:
(1)缺碘容易患“大脖子病”可通过食盐中添加 (化学式)来补充碘元素,I和Br元素的最高价氧化物对应水化物的酸性大小 (填“>”或“<”)。可用于杀菌消毒,所含三种元素的简单离子的半径最小是 (化学式)。
(2)Se是人体中含量极低的微量元素,但它在人体中起着非常关键的作用,Se在周期表中的位置是 ,Se和As元素气态氢化物的稳定性 (填“大于”或“小于”)。
(3)微量元素铬有增强胰岛素的功能,工业上铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域,一种由铬铁矿(主要成分为)制备金属铬的流程示意图如下:
①的电子式 。写出反应①的化学方程式 。
②反应②中的稀硫酸不能换成盐酸,试分析原因 。
③反应③中投入理论上可以生产 。
【答案】(1) <
(2) 第四周期第ⅥA族 大于
(3) 与盐酸发生氧化还原反应 20
【详解】(1)缺碘容易患大脖子病可通过食盐中添加来补充碘元素。非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性就越强,溴的非金属性大于碘,则酸性:<。电子层数比较多的,半径比较大,电子层数相同的,核电荷数越多,半径越小。次氯酸钠所含三种元素的简单离子的半径大小关系是Cl->O2->Na+。
(2)Se在周期表中的位置是第四周期第ⅥA族。非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,非金属性Se大于As,则稳定性大于。
(3)
①的电子式。根据图示物质关系,反应①的化学方程式。
②具有很强的氧化性,反应②中的稀硫酸不能换成盐酸,原因是与盐酸发生氧化还原反应。
③根据图示物质关系以及得失电子守恒,有关系式:,反应③中投入理论上可以生产Cr的物质的量。
3.(24-25高一下·山东济宁·期末)离子液体在合成与催化等领域广泛应用,某离子液体的结构如图所示。、、、、、、为原子序数依次增大的七种短周期主族元素,和的原子序数之和等于的原子序数,的单质在的单质中燃烧生成淡黄色固体,的离子半径在同周期元素中最小。
(1)元素在周期表中的位置为 。
(2)元素、、、对应离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)
(3)元素、、的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是 (用化学式表示)
(4)物质能与元素的单质反应,则的结构简式为 。将少量的单质投入盛有的小烧杯中,发生反应的离子方程式为 ;再向上述反应后的溶液中加入的单质,发生反应的离子方程式为 。
(5)化合物的电子式为 。
(6)现将粉,加入 稀溶液使其恰好完全溶解,再向所得溶液中继续滴加稀硫酸至不再产生气泡(整个过程中气体均为)。反应结束后,溶液中、的物质的量之比为,则 。
【答案】(1)第二周期,第IVA族
(2)
(3)
(4) 或
(5)
(6)3.2
【分析】由“N的单质在M的单质中燃烧生成淡黄色固体P”,得P为,故N为,M为,由“Q的离子半径在同周期元素中最小”,且Q原子序数大于,得Q为,由“X和Y的原子序数之和等于Z的原子序数”,结合离子液体结构(X成1键,为;Y成4键,为;Z成3键,为),由离子液体阴离子(Q为),W成1键且原子序数大于,得W为。
【详解】(1)Y为,在周期表中的位置为第二周期第ⅣA族;
(2)M对应的离子为,N对应的离子为,Q对应的离子为,W对应的离子为,电子层数越多半径越大,电子层相同时,核电荷数越大半径越小,故元素M、N、Q、W对应离子半径由大到小的顺序为;
(3)Y为,Z为,W为, 非金属性:Cl > N > C,酸性:,故最强为;
(4)能与反应,为乙醇,结构简式(或);将少量N的单质投入盛有的小烧杯中,与反应:;反应后溶液含,与溶液反应: ;
(5)
由分析得P为,化合物P的电子式为;
(6),反应后,则,,(即)与反应,再滴硫酸产生(),根据N守恒:设总物质的量为,反应后以、形式存在,且部分被还原为,中:,中:;被还原的生成设为,根据得失电子守恒:,得,总物质的量:,又,故0.1a = 0.32,得。
4.(23-24高一上·山东聊城·期末)下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是
A.P、S、Cl的得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐增强
B.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C.同一周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
D.Li、Na、K的原子半径和熔点均逐渐增大
【答案】A
【详解】A.P、S、Cl为同周期相邻元素,从左向右排列,非金属性依次增强,则得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐增强,A正确;
B.元素周期表中,副族元素又称过渡元素,B不正确;
C.在第四周期及以后的各周期,同一周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子的核电荷数都不是相差1,中间间隔过渡元素,C不正确;
D.Li、Na、K为同主族元素,从上到下排列,它们原子核外的电子层数依次增多,原子半径依次增大,但熔点逐渐降低,D不正确;
故选A。
5.W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法错误的是
W
Y
X
Z
A.Y的常见化合价有-1、-2
B.常温常压下,Z单质为气态
C.简单氢化物的沸点:Y>W
D.X的最高价氧化物的水化物是强酸
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与Z的最高化合价之和为11,由它们在元素周期表中的位置,可确定Z比W的最外层电子数多3个,则W为C元素,Z为Cl元素,X为P元素,Y为O元素。
【详解】A.由分析可知,Y为O元素,常见化合价有-1、-2,A正确;
B.Z为Cl元素,常温常压下,Z单质Cl2为气态,B正确;
C.Y为O元素,W为C元素,二者为同周期元素,非金属性O>C,常温下H2O呈液态,CH4呈气态,则简单氢化物的沸点:H2O>CH4,C正确;
D.X为P元素,X的最高价氧化物的水化物H3PO4是中强酸,D错误;
故选D。
6.(23-24高一下·广西柳州第三中学·月考)元素周期表体现了元素位构性的关系,揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分,回答下列问题。
(1)元素在元素周期表中的位置为: (写出周期和族)。
(2)的最高正价为 ,的气态氢化物的化学式为 。
(3)根据元素周期律推断,三种元素的原子半径由小到大的顺序是 (填元素符号);阴影部分元素的氢化物最稳定的是 (填化学式);和的酸性强弱: (填“>”“<”或“=”)。
(4)可在图中分界线(明暗交界处)附近寻找_____(填字母)。
A.农药 B.合金材料 C.半导体材料 D.优良的催化剂
(5)硒()化铟()是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。下列说法正确的是_____(填字母)。
A.原子半径: B.的金属性比强
C.的金属性比弱 D.硒化铟的化学式为
(6)工业上提取纳米硒的第一步是向浆化的电冶铜的阳极泥中通入氯气,被溶液中的氧化为及,反应中与的物质的量之比为 。
【答案】(1)第四周期第族
(2)
(3) >
(4)C
(5)AB
(6)
【详解】(1)根据和同一主族,在的下一周期,则在周期表的位置位于第四周期第族,故答案为第四周期第族;
(2)和碳同一主族,最高正价为+4价,最外层有5个电子,与3个原子形成3个共价键,使分子中每个原子都达到稳定结构,所以的气态氢化物为,故答案为+4;;
(3) 同周期元素从左到右原子半径减小,则三种元素的原子半径由小到大的顺序是;同一主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,则相应的氢化物的稳定性逐渐减弱,因此氢化物热稳定性最高的是;同一主族从上到下,元素的非金属性逐渐增强,则其最高价含氧酸的酸性逐渐增强,所以酸性;故答案为;;;
(4)在元素周期表金属和非金属分界线附近的元素导电性介于导体和绝缘体之间,因此常在这一区域寻找半导体材料;催化剂和合金在过渡元素里面寻找,农药在非金属元素里面寻找,故答案为C;
(5)A.同周期原子半径由左向右逐渐减小,所以原子半径;故A正确;
B.同周期由左向右金属性逐渐减弱,则的金属性比强;故B正确;
C.由上述B分析得出的金属性比强:故C错误;
D.根据和同族,最高正化合价为+3;和同族最低负价为-2;硒化铟的化学式为,不是;故D错误;
故选AB;
(6) 被溶液中的氧化为及写出反应方程式为;则反应中与的物质的量之比为;故答案为。
7.(21-22高一上·山西长治第二中学校·期末)如表是元素周期表的一部分,表中所列的数字分别代表某一种元素。
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
②
2
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
请完成下列空白:
(1)元素③与⑧的简单氢化物中,稳定性强的是 (填化学式,下同),沸点高的是 。⑦⑧⑨⑩四种元素简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(2)可以用来证明⑥和⑦两种元素金属性强弱的实验是 (填字母)。
A.将在空气中放置已久的两种元素的块状单质分别放入水中
B.将形状、大小相同的无氧化膜的两种元素的单质分别和温度相同的热水作用,并滴入酚酞
C.⑥元素原子在反应中失电子数比⑦元素原子在反应中失电子数少
D.⑦单质的熔点高于⑥单质
(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 (填化学式,下同),碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 ,写出后两者之间反应的离子方程式: 。
(4)描述第50号元素在周期表中的位置 。
【答案】(1) H2O H2O r(Al3+)<r(K+)<r(Cl-)<r(S2-)
(2)B
(3) HClO4 KOH Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
(4)第五周期第ⅣA族
【分析】由元素在周期表中位置,可知①为H、②为He、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为S、⑨为Cl、⑩为K,以此解题。
【详解】(1)元素非金属性O>S,故氢化物稳定性H2O>H2S,水分子之间存在氢键,沸点:H2O>H2S;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,离子的电子层越多离子半径越大,故离子半径r(Al3+)<r(K+)<r(Cl-)<r(S2-);
(2)A.将在空气中放置已久的镁、铝单质,表面生成氧化物,阻止与水的反应,不能证明金属性强弱,故A错误;
B.将形状、大小相同的无氧化膜的两种元素的单质分别和温度相同的热水作用,并滴入酚酞,根据溶液碱性强弱可以判断金属性强弱,故B正确;
C.金属性强弱与失去电子难易程度有关,与失去电子数目多少无关,故C错误;
D.均属于金属晶体,单质的熔点与离子电荷、离子半径有关,与金属性无关,故D错误;故答案为B;
(3)F元素没有最高价含氧酸,这些元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4,K的金属性最强,碱性最强的是KOH,呈两性的氢氧化物是Al(OH)3;氢氧化钾与氢氧化铝反应生成偏铝酸钾和水,反应离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O;
(4)稀有气体Xe的原子序数2+8+8+18+18=54,位于第五周期0族,50号元素与54号元素相差4,第五周期容纳18种元素,故二者同周期,且处于第14列,即50号元素位于周期表中第五周期第IVA族。
8.(23-24高一上·山东淄博·期末)X、Y、Z、W、T为短周期主族元素,其原子半径与原子序数关系如图所示,X原子的最外层电子数是其周期序数的3倍,Z与X能形成、型离子化合物,X、W同主族,回答下列问题:
(1)元素T在周期表中的位置为 ;化合物的电子式为 (用元素符号表示)。
(2)X、Y、Z简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示),从结构角度解释原因是 。
(3)化合物TY中T元素的化合价为 ,该化合物与水反应仅生成两种酸,化学方程式为 。
(4)M为第四周期与W同主族的元素,根据元素周期律推测M可能具有的性质是_________(填标号)
A.元素M的最高正价为+4 B.气态氢化物的稳定性:W>M
C.简单阴离子的还原性:W<M D.氧化物对应的水化物的酸性:W>M
【答案】(1) 第三周期ⅦA族
(2) 、、具有相同的电子构型,、、的核电荷数依次增大,所以离子半径:
(3) +1
(4)BC
【分析】X原子的最外层电子数是其周期序数的3倍,则X为O;Z与X能形成、型离子化合物,且Z原子半径最大,则Z为Na;Y半径小于X,则Y为F;X、W同主族,则W为S;T为Cl;据此分析。
【详解】(1)
T为Cl,在周期表中的位置为第三周期第VIIA族;化合物为,电子式为;
(2)当粒子电子层数相同时,核电荷数越大,相应粒子的半径越小,则X、Y、Z简单离子半径由大到小的顺序是;原因为:、、具有相同的电子构型,、、的核电荷数依次增大,所以离子半径:;
(3)化合物TY为ClF,其中Cl元素的化合价为+1;ClF与水反应生成HClO与HF,化学方程式为;
(4)W为S,位于第VIA族,则:
A.元素M的最高正价为+6,A错误;
B.同主族元素自上而下非金属性减弱,则气态氢化物的稳定性:W>M,B正确;
C.元素的非金属性越强,则相应阴离子的还原性越弱,则简单阴离子的还原性:W<M,C正确;
D.元素的非金属性越强,则其最高价氧化物水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>M,D错误;
故选BC。
9.(23-24高一上·山东淄博·期末)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法错误的是
A.原子半径:丙>甲>乙
B.非金属性:乙>戊>丁
C.甲的简单氢化物一定能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【分析】甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
【详解】A.若甲为N、乙为F、丙为P,则原子半径P>N>F,若甲为C、乙为O、丙为Si,则原子半径Si>C>O,A正确;
B.若戊为Cl、乙为F、丁为S,则非金属性F>Cl>S,若戊为S、乙为O、丁为P,则非金属性O>S>P,B正确;
C.甲若为C,氢化物为CH4,遇湿润的红色石蕊试纸不变蓝,C错误;
D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都一定能与强碱反应,D正确;
故选C。
10.(23-24高一下·山东烟台·期末)下列说法错误的是
A.VIIA元素随着原子序数的递增,元素对应单质的熔沸点逐渐升高
B.碱金属元素随着原子序数的递增,原子半径增大,元素的金属性增强
C.VIIA元素随着原子序数的递增,元素对应氢化物的稳定性越来越弱
D.IA族元素原子和VIIA族元素原子形成的化学键一定是离子键
【答案】D
【详解】A.VIIA元素为卤族元素,其单质均为分子,随着原子序数的递增,相对原子质量逐渐变大,范德华力变大,元素对应单质的熔沸点逐渐升高,故A正确;
B.碱金属元素随着原子序数的递增,原子半径增大,失去电子能力增强,元素的金属性增强,故B正确;
C.VIIA元素随着原子序数的递增,非金属性逐渐减弱,元素对应氢化物的稳定性越来越弱,故C正确;
D.IA族元素原子和VIIA族元素原子形成的化学键不一定是离子键,如HCl是共价键,故D错误;
故选D。
11.甲~辛等元素在周期表中的位置如下表所示,下列说法正确的是
A.甲、丁、戊的单质都是金属 B.乙、丙、辛都是非金属元素
C.乙、庚、辛都能形成氧化物 D.己的氧化物既可溶于KOH溶液又可溶于H2SO4溶液
【答案】BCD
【分析】根据元素在周期表中的位置,甲是H元素、乙是C元素、丙是O元素、丁是Na元素、戊是Mg元素、己是Al元素、庚是Si元素、辛是S元素。
【详解】A.甲的单质是H2,属于非金属单质,故A错误;
B.乙、丙、辛分别是C、O、S元素,都是非金属元素,故B正确;
C.C、Si、S能形成CO2、SiO2、SO2等氧化物,故C正确;
D.Al2O3是两性氧化物,既可溶于KOH溶液又可溶于H2SO4溶液,故D正确;
选BCD。
12.在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处,最容易找到的材料是
A.制催化剂的材料 B.半导体材料
C.制农药的材料 D.耐高温、耐腐蚀的合金材料
【答案】B
【详解】A.可以用于做催化剂的元素种类较多,一般为过渡金属元素,故A错误;
B.在金属元素和非金属元素交接区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性,可以用来做良好的半导体材料,如硅等,故B正确;
C.非金属元素位于右上方,部分非金属可以用来做制农药的材料,故C错误;
D.耐高温、耐腐蚀的合金材料为金属材料,一般具有较强的金属性,大多属于过渡金属元素,故D错误;
故答案选B。
13.(22-23高一上·山东济宁·期末)下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑪在表中的位置,回答下列问题:
(1)已知元素⑪的一种核素,其中子数为45,用原子符号表示该核素为 (用的形式表示)。
(2)④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)②、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 (用化学式表示)。
用电子式表示⑥和⑩两元素组成的化合物的形成过程: 。
(4)下列不能说明非金属性⑩>⑨的是 (填标号)。
a.⑨和⑩两元素的简单氢化物受热分解,后者的分解温度高
b.元素⑩的单质能将Fe氧化成三价铁,而元素⑨的单质只能将铁氧化成二价铁
c.元素⑩的单质与⑨的氢化物的水溶液反应,产生元素⑨的单质
d.元素⑩的氢化物的水溶液的酸性比元素⑨的氢化物的水溶液的酸性强
(5)已知周期表中存在对角相似规则,如①与⑦在周期表中处于对角线位置则性质相似,①的氧化物、氢氧化物也有两性,写出①的氢氧化物与⑤的氢氧化物反应的离子方程式 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)d
(5)
【分析】由元素周期表中各元素的位置可知,①为Be,②为N,③为O,④为F,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为P,⑨为S,⑩为Cl,⑪为Br;据此作答。
【详解】(1)元素⑪为Br元素,为35号元素,质子数为35,它的一种核素,其中子数为45,则质量数为80,用原子符号表示该核素为;
(2)电子层数越多的离子,半径越大;具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越小,故元素④、⑥、⑨离子半径由大到小的顺序是S2->F->Mg2+;
(3)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以②、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为;
⑥是Mg,⑩是Cl,两者形成的化合物是MgCl2,是离子化合物,用电子式表示其形成过程为:;
(4)a.⑨和⑩两元素的简单氢化物受热分解,后者的分解温度高,说明HCl更稳定,可以说明非金属性Cl>S,a不符合题意;
b.元素⑩的单质能将Fe氧化成三价铁,而元素⑨的单质只能将铁氧化成二价铁,说明氧化性Cl2>S,即非金属性Cl>S,b不符合题意;
c.元素⑩的单质与⑨的氢化物的水溶液反应,产生元素⑨的单质,说明氧化性Cl2>S,即非金属性Cl>S,c不符合题意;
d.元素的氢化物的水溶液的酸性比元素⑨的氢化物的水溶液的酸性强,不是最高价氧化物对应的水化物,无法说明非金属性Cl>S,d符合题意;
给选d。
(5)类比Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2和水,Be(OH)2与NaOH反应生成Na2BeO2和水,反应的离子方程式。
14.(23-24高一上·山东威海·期末)某同学根据元素的原子结构特点,将前18号元素排列成如图所示的蜗牛形状,图中每个点代表一种元素。下列说法中正确的是
A.a和e元素均属于第ⅣA
B.原子核对最外层电子的吸引力:
C.非金属性:
D.原子半径:
【答案】B
【分析】按照原子序数由小到大由里往外延伸,按照原子序数由小到大由里往外延伸,由图可知,a为O、b为F、c为Na、d为Al、e为S、f为Cl,虚线连接的原子处于同主族,以此解题。
【详解】A.由分析可只,a为O、e为S,均属于第ⅥA,A错误;
B.由分析可知,a为O、b为F、c为Na、d为Al,原子核对最外层电子的吸引力,非金属元素大于金属元素,非金属性越强,则引力越大,非金属性F大于O,故原子核对最外层电子的吸引力:,B正确;
C.由分析可知,a为O、b为F、e为S、f为Cl,同周期越靠右非金属性越强,同主族越靠上非金属性越强,则非金属性,C错误;
D.由分析可知,b为F、c为Na、e为S、f为Cl,电子层越多,原子半径越大,同周期越靠右半径越小,则原子半径:,D错误;
故选B。
15.(23-24高一上·山东威海·期末)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法错误的是
X
Y
Z
W
A.四种元素的单质中,Z的单质熔点、沸点最高
B.和均具有漂白性,漂白原理不同
C.氧化物对应水化物的酸性:
D.X、Z的简单氢化物均能与各自某种氧化物对应的水化物发生反应
【答案】C
【分析】根据题给信息知,X、Y、Z、W均为短周期元素, Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y为氧元素,根据四种元素在周期表中的位置可知,X为氮元素,Z为硫元素,W为氯元素。据此分析。
【详解】A.4种元素的单质中,常温下Z的单质硫是固体,其余均是气体,Z单质硫的熔、沸点最高,A正确;
B.为,为,二者都有漂白性,但二氧化硫为化合型漂白,二氧化氯为氧化型漂白,漂白原理不同,B正确;
C.非金属性越强,则其最高价氧化物水化物的酸性越强,氧化物水化物酸性无法判断,C错误;
D.X为氮元素,简单氢化物为氨气,显碱性,可与N的氧化物五氧化二氮的水化物硝酸反应,Z为硫元素,简单氢化物为硫化氢,具有还原性,可与S的氧化物二氧化硫的水化物亚硫酸反应生成硫单质沉淀,D正确;
故选C。
地 城
考点03
元素周期律
1.(23-24高一下·山东济南山东实验中学·月考)应用元素周期律的有关知识,可以预测元素单质及其化合物的性质,下列预测正确的是
①离子的氧化性:
②热稳定性:
③是两性氢氧化物
④碳酸锶是难溶于水的白色固体,受热能发生分解反应
⑤是一种半导体材料
⑥氢硒酸还原性强,其长期露置于空气中易变质出现浑浊
A.①②④⑤ B.①②④⑤⑥ C.②③④⑤ D.②④⑤⑥
【答案】D
【详解】①为同主族元素,K与同周期,金属性,则离子的氧化性:,①错误;
②与同周期且As在的左边,与同主族且在的下方,则非金属性:,热稳定性:,②正确;
③与同主族,但在的下方,金属性比强,为两性氢氧化物,则碱性:>,不是两性氢氧化物,③错误;
④锶与钙同主族,碳酸钙是难溶于水的白色固体,受热易分解,则由相似性得,碳酸锶也应该是难溶于水的白色固体,受热能发生分解反应,④正确;
⑤与是同主族元素,分别位于金属与非金属的分界线两侧,则与同属半导体材料,⑤正确;
⑥与S同主族且在S的下方,具有较强的还原性,易被空气中氧气氧化,则氢硒酸还原性更强,其长期露置于空气中更易变质出现浑浊,⑥正确;
综合以上分析,②④⑤⑥正确。故选D项。
2.(23-24高一上·山东聊城·期末)下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
某钾盐溶于盐酸
产生能使澄清石灰水变浑浊、无色无味的气体
该钾盐是K2CO3
B
向盛有淀粉—KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡
溶液变蓝
Br2的氧化性比I2强
C
向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红
该溶液中含有Fe2+
D
某混合气体通过无水硫酸铜粉末
粉末变蓝
该混合气体中含有水蒸气
A.A B.B C.C D.D
【答案】BD
【详解】A.某钾盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊、无色无味的气体,说明该钾盐为K2CO3或是KHCO3,A错误;
B.向盛有淀粉—KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变蓝,说明Br2的氧化性比I2强,B正确;
C.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变红,说明此时溶液中含有 ,原溶液中可能含有也可能含有,C错误;
D.某混合气体通过无水硫酸铜粉末,粉末变蓝,说明该混合气体中含有水蒸气,D正确;
故选BD。
3.(23-24高一上·山东临沂·期末)X、Y、Z、W、M、N均为短周期主族元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,其中Y的原子半径在短周期主族元素中最大。
回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置是 ;Y、W、M的简单离子半径由小到大的顺序是 (用离子符号表示)。
(2)WX5中阴阳离子数之比为1:1,它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体元素原子的最外层电子结构。
①该化合物的电子式为 ;所含化学键的类型为 。
②WX5与XN发生反应生成一种盐和X2,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(3)通常情况下,同主族元素的化学性质相似。写出Z单质与Y的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。
【答案】(1) 第二周期第VIA族 Na+<O2-<N3-
(2) 离子键、共价键 1:1
(3)2B+2OH-+6H2O=2[B(OH)4]-+3H2↑
【分析】X、Y、Z、W、M、N均为短周期主族元素,同周期主族元素从左到右原子半径减小,电子层数越多的原子半径越大,则X为H,Y的原子半径在短周期主族元素中最大,Y为Na,N的原子半径比Z的大,说明N是第三周期元素,N为Cl,Z是第二周期元素,Z为B元素,W为N,M为O元素;
【详解】(1)M为O元素,在元素周期表中的位置是第二周期第VIA族;Y、W、M的简单离子分别为Na+、N3-、O2-,三种离子核外电子排布相同,核电荷数越大的离子半径越小,则离子半径由小到大的顺序是Na+<O2-<N3-;
(2)
NH5中阴阳离子数之比为1:1,则化学式为NH4H,①该化合物铵根和H-存在离子键,铵根离子内部H和N原子存在共价键,则电子式为,所含化学键的类型为离子键、共价键;
②NH4H与HCl发生反应生成一种盐NH4Cl和H2,氢元素发生归中反应,反应方程式为NH4H+HCl= NH4Cl+H2,氧化产物H2与还原产物H2的物质的量之比为1:1;
(3)通常情况下,同主族元素的化学性质相似,Z为B,位于IIIA族,与Al的化学性质相似,则B单质与NaOH反应生成和氢气,反应的离子方程式2B+2OH-+6H2O=2[B(OH)4]-+3H2↑。
4.(24-25高一上·山东淄博·期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且最外层电子数之和为20,与同族,是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.组成的化合物有还原性
C.组成的化合物能与水反应
D.最高价氧化物的水化物的酸性:
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z四种原子序数依次增大的短周期主族元素,W是地壳中含量最多的元素,则W为O元素;与同族,则Y为S元素;则Z为Cl元素;最外层电子数之和为20,则X的最外层电子数为1,且原子序数大于O,故X为Na元素,据此分析;
【详解】A.元素非金属性越强,最简单氢化物越稳定,非金属性:O>S,则最简单氢化物的稳定性:H2O>H2S,A错误;
B.Na2S中S2-易被氧化,具有还原性,B正确;
C.均能与水反应,C正确;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,HClO4酸性强于H2SO4,D正确;
故选A。
5.(24-25高三上·山东泰安第二中学·期末)已知、、、是原子序数依次增大的前20号主族元素,与、与分别同主族,、的简单离子核外电子排布相同,、、、元素组成的某化合物的结构如图。下列说法正确的是
A.简单离子的半径:
B.简单氢化物的还原性:
C.可与反应生成的单质
D.化合物中的化合价均为
【答案】C
【分析】已知、、、是原子序数依次增大的前20号主族元素,由Y可以形成2个共价键,Z可以形成6个共价键,且与同主族,可知为,为;、的简单离子核外电子排布相同,可以形成带1个单位正电荷的阳离子,原子序数大于S,为;与同主族,原子序数小于O,可以形成1个共价键,为。
【详解】A.根据电子层数越多离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大离子半径越小,因此简单离子半径,即,故A错误;
B.的简单氢化物为,的简单氢化物为,元素的非金属性越强,所形成的氢化物的还原性越弱,所以简单氢化物的还原性,即,故B错误;
C.为,其中的氢元素化合价为-1价,具有强还原性,能够与水发生反应生成氢气和氢氧化钾,故C正确:
D.化合物中含有键,键中氧元素的化合价为价,故D错误;
答案选C。
6.软包电池的关键组件结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下列说法错误的是
A.简单离子半径 B.简单气态氢化物的热稳定性
C.常温下M单质可以置换出W单质 D.X的含量制约了其在电池领域的广泛应用
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,又X为+1价,X为Li;通过结构可知Q有2个单键2个双键,故Q为S;W和Q同主族,W为O;Y连接4个单键,Y为C,Z为N,M为F。
【详解】A.简单离子的层数越多,质子数越小半径越大,所以S2->O2->F->Li+,A项错误;
B.非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,HF>H2O>H2S,B项正确;
C.2F2+2H2O=4HF+O2,常温下F2单质可以置换出O2单质,C项正确;
D.锂在地壳中储量不高,分布不均,这些都制约了锂电发展,故我国提出发展钠电池的规划,D项正确;
故选A。
7.(22-23高二上·江苏部分学校·模拟)“长征五号”遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场发射成功。运载火箭“长征五号”主发动机中用到液氧(),嫦娥五号探测器继续进行月球探测。月壤富含3He(氦-3)、20Ne(氖-20)、21Ne(氖-21)、22Ne(氖-22)等核素的稀有气体及硅、铝、钾、钡、锂、铷、锆、铪稀土元素等。关于O和S元素的说法,不正确的是
A.氧和硫的常见氧化物有两种 B.氧和硫的电子层数相同
C.氧的非金属性大于硫的非金属性 D.硫最高化合价是+6
【答案】B
【详解】A.氧和硫的常见氧化物有SO2、SO3两种,正确;
B.氧的电子层数为2,硫的电子层数为3,电子层数不同,错误;
C.同主族元素随核电荷数的增加非金属性越弱,故氧的非金属性大于硫的非金属性,正确;
D.硫原子的最外层电子为6,故最高化合价是+6,正确;
故选B。
8.科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A.原子半径: B.非金属性:
C.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
【答案】C
【分析】由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F,故A正确;
B.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si,故B正确;
C.位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,故C错误;
D.原子序数为82的元素为铅元素,与硅元素都位于元素周期表ⅣA族,故D正确;
故选C。
9.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期序数是族序数的3倍;Z的最外层电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是
A.第一电离能: B.简单离子半径:
C.简单氢化物的稳定性: D.氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【分析】由题干信息可知:W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体NO2,故W为N,X为O,又Y的周期序数是族序数的3倍,故Y为Na,Z的最外层电子数与W的电子总数相同,故Z为Cl,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,W、X、Y分别为N、O、Na,根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小,故第一电离能为N>O>Na即,A错误;
B.由分析可知,W、X、Y分别为N、O、Na,三种元素的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大半径越小,故简单离子半径为N3->O2->Na+即,B错误;
C.元素简单气态氢化物的稳定性与元素的非金属性一致,根据同一周期从左往右元素的非金属性增强,故简单氢化物的稳定性为H2O>NH3即,C正确;
D.元素的最高价氧化物对应水化物的酸性才与元素的非金属性一致,题干未告知最高价,故无法比较,D错误;
故答案为:C。
10.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数,Y与W形成的阴离子(如图所示)中W不满足8电子稳定结构,W与Z的最高价之和为8。下列说法中正确的是( )
A.W、X、Z可形成离子化合物
B.Z2O是某种弱酸的酸酐,且为直线型分子
C.W与X形成的二元化合物只能含极性键
D.X、Z形成氧化物对应水化物的酸性:Z>X
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,Y与W形成的阴离子(如图所示)中W不满足8电子稳定结构,则W为H元素,Y应为Al元素;W与Z的最高价之和为8,则Z的最外层电子数为7,其为Cl元素;W、X、Y、Z的原子最外层电子数为互不相等的奇数,则X的最外层电子数为5,其为N元素。
【详解】A.W、X、Z分别为H、N、Cl,可形成离子化合物NH4Cl,A正确;
B.Cl2O是某种弱酸HClO的酸酐,因为中心原子O的最外层存在孤电子对,会对共用电子对产生排斥作用,所以分子为V型结构,B不正确;
C.W与X形成的二元化合物若为N2H4,其分子中不仅含有N-H极性键,还含有N-N非极性键,C不正确;
D.X、Z分别为N和Cl,因为没有指明是否为最高价氧化物对应水化物,所以二者的酸性强弱关系无法确定,D不正确;
故选A。
11.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。下列有关化学元素周期表的说法正确的是
A.元素周期表共有18列
B.VIIA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C.主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价
D.第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
【答案】AB
【详解】A.元素周期表共有18纵行,也就是共有18列,A正确;
B.由于同一主族的元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子获得电子的能力逐渐减弱,所以VIIA族元素的非金属性自上而下依次减弱,B正确;
C.主族元素一般呈现与其族数相同的最高化合价,O、F非金属性强,O没有与族序数相等的最高正化合价,F没有正价,C错误;
D.第二周期主族元素的原子半径自左向右依次减小,D错误;
故合理选项是AB。
12.(23-24高一上·山东济宁·期末)X、Y、Z、W、N是原子序数依次增大的短周期主族元素,X元素的一种同位素核内无中子,Y的族序数是周期序数的3倍,Z与Y的单质常温下可形成化合物,W的最外层电子数是Z最外层电子数的3倍,同周期N的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,下列法正确的是
A.N的单质与Z的碳酸盐溶液反应时氧化剂和还原剂是同一物质
B.和中都含有非极性共价键
C.W和N两者的最高价氧化物对应水化物混合反应的离子方程式是:
D.原子半径:Y>W>N>Z
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W、N是原子序数依次增大的短周期主族元素,X元素的一种同位素核内无中子,为H元素;Y的族序数是周期序数的3倍,最外层电子数不超过8个,则Y的族序数是Ⅵ,周期数是2,为O元素;Z与Y的单质常温下可形成化合物Z2Y,Z为Na元素;W的最外层电子数是Z最外层电子数的3倍,W为Al;同周期N的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,N为Cl元素,即X、Y、Z、W、N分别是H、O、Na、Al、Cl元素;
【详解】A.N的单质为Cl2、Z的碳酸盐为Na2CO3,Cl2与Na2CO3溶液反应时生成NaCl、H2O、CO2、HClO,该反应中只有Cl元素的化合价变化,所以氧化剂和还原剂是同一物质,故A正确;
B.Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,过氧根离子中存在O-O非极性键,Cl2O中只含O-Cl极性键,故B错误;
C.W和N两者的最高价氧化物对应水化物分别是Al(OH)3、HClO4,二者混合反应的离子方程式是:3H++Al(OH)3=Al3++3H2O,故C错误;
D.原子核外电子层数越多,原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小,所以原子半径:Na>Al>Cl>O,故D错误;
答案选A。
13.(23-24高一上·山东济宁·期末)“筛娥石”是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物,下列说法正确的是
A.Fe位于周期表中的第ⅧB族
B.把适量Ca放入饱和氯化钠溶液中只能看到气泡生成
C.半径大小:O<P<Ca
D.核素中质子数与中子数之差为50
【答案】C
【详解】A.Fe是26号元素,位于周期表中的第Ⅷ族,A错误;
B.把适量Ca放入饱和氯化钠溶液中,Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气,氢氧化钙微溶于水,溶液中溶剂水减少,氯化钠溶液析出,故能看到气泡生成和白色沉淀生成,B错误;
C.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故半径大小:O<P<Ca,C正确;
D.核素中质子数为39, 质量数为89,中子数=质量数-质子数=89-39= 50,中子数与质子数之差为11,D错误;
故选C。
14.氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料,被誉为“第三代半导体材料”。镓(31Ga)的氧化物和氢氧化物均为两性化合物,工业制备氮化镓的工艺流程如图所示。下列判断正确的是
A.Ga位于第五周期第IIIA族 B.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2 D.Ga与NH3反应的另一种生成物可用作航天燃料
【答案】CD
【分析】铝土矿中加入氢氧化钠,镓(31Ga)和铝的氧化物均为两性氧化物,故反应生成偏铝酸钠和NaGaO2,通入适量的二氧化碳后,偏铝酸钠优先与二氧化碳反应生成氢氧化铝,NaGaO2经过系列反应得到单质镓,最终与氨气反应生成GaN。
【详解】A. Ga的原子序数为31,位于第四周期第IIIA族,A错误;
B. 根据流程,将适量CO2通入NaAlO2和NaGaO2的混合液中得到Al(OH)3沉淀,说明CO2优先与NaAlO2反应,则酸性Al(OH)3<Ga(OH)3,B错误;
C.Ga的氧化物和氢氧化物均为两性化合物,且根据题中流程图可知,Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2,C正确;
D. 根据元素守恒可知,Ga与NH3反应的另一种生成物为氢气,氢气具有可燃性,可用作航天燃料,D正确;
答案为CD。
15.(23-24高一上·山东淄博·期末)下列装置或操作能达到实验目的的是
A.甲:配制1000mL一定物质的量浓度的稀硫酸
B.乙:测定一定质量镁铝合金中金属铝的含量
C.丙:控制二氧化碳气体的生成与停止
D.丁:验证Cl、Br、I非金属性的强弱
【答案】B
【详解】A.一定浓度溶液的配制,应该先在烧杯中稀释冷却后在转移到容量瓶内,A错误;
B.根据不同质量的镁和铝生成的氢气的体积不同可以测定一定质量镁铝合金中金属铝的含量,B正确;
C.碳酸钠为粉末状固体且装置中的长颈漏斗不能控制气体的生成与停止,C错误;
D.氯气可以和溴化钠反应生成溴单质,非金属性:氯大于溴;过量的氯气可以和碘化钾反应生成碘单质,则非金属性:氯大于碘,但是不能证明溴和碘的非金属性强弱,D错误;
故选B。
16.(23-24高二上·山东临沂·期末)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W和Z位于同主族,基态W原子的s轨道电子数比p轨道电子数多1;X的氢化物可用来刻蚀玻璃,W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和。下列说法错误的是
A.原子半径:Y>Z>W>X
B.含W元素的盐溶液可能显酸性
C.基态X原子核外有9种能量不同的电子
D.同周期元素中第一电离能介于Y和Z之间的有3种
【答案】C
【分析】基态W原子的s轨道电子数比p轨道电子数多1,即电子排布式为1s22s22p3,为N元素,X的氢化物可用来刻蚀玻璃,故X元素为F元素,W和Z位于同主族,Z为P元素,W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和,Y为Al元素,以此解答该题。
【详解】A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:Al>P>N>F,即Y>Z>W>X,故A正确;
B.W为N元素,含W元素的盐溶液可能显酸性,如NH4NO3为强酸弱碱盐,其溶液为酸性,故B正确;
C.基态F原子核外有9个电子,电子排布式为1s22s22p5,有3种能量不同的电子,故C错误;
D.同周期元素中第一电离能介于Al和P之间的有Mg、Si、S,有3种,故D正确;
故答案选C。
17.(23-24高一下·山东日照·期末)元素周期律的发现和元素周期表的诞生开创了化学科学的新纪元,下列说法错误的是
A.根据元素周期律,碱性:
B.第ⅥA族元素,原子半径越小,对应元素的非金属性越强
C.利用元素周期表可以在过渡元素中寻找优良催化剂
D.同周期第ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差可能为1、11或25
【答案】A
【详解】A.根据元素周期律,同主族元素从上往下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,则碱性:,A错误;
B.同主族元素从上往下原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱,第ⅥA族元素,原子半径越小,对应元素的非金属性越强, B正确;
C.过渡元素都是金属元素,可以在过渡元素中寻找优良催化剂,C正确;
D.第二、三周期中第IIA族与第ⅢA的元素原子序数之差为1,第四、五周期中第IIA族与第ⅢA的元素原子序数之差为11,第六、七周期中第IIA族与第ⅢA的元素原子序数之差为25,D正确;
故选A。
18.下列有关实验、现象、及结论等叙述正确的有
①向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀,X具有强氧化性
②将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,充分振荡,有白色沉淀产生,非金属性:Cl>Si
③向某溶液加入稀硫酸,有淡黄色沉淀和刺激性气味的气体,该溶液中一定含有S2O32-
④向X溶液加新制氯水,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色,X溶液中一定含有Fe2+
⑤向饱和NaHCO3溶液中滴加硼酸,无气泡产生,酸性:硼酸<碳酸
⑥取少量Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,滴入KSCN溶液,溶液变红色,证明样品已变质
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】A
【详解】①白色沉淀可能为硫酸钡、亚硫酸钡,则X可能为氯气、氨气等,X不一定具有强氧化性,故①错误。
②非金属性强弱判据之一是:最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,盐酸不是最高价含氧酸,故②错误。
③生成的淡黄色沉淀和刺激性气味的气体为S和SO2,原溶液可能含有S2-与SO32-,不一定是S2O32-,故③错误。
④可能原来溶液中含有Fe3+,如果向原来溶液中加入几滴KSCN溶液不变红,再滴加氯水后变红,则原来溶液中一定含有Fe2+,故④错误。
⑤向饱和NaHCO3溶液中滴加硼酸,无气泡产生,说明不产生二氧化碳,证明酸性:硼酸<碳酸,故⑤正确。
⑥将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,NO3-具有氧化性,能把Fe2+氧化生成铁离子,铁离子与KSCN溶液发生显色反应,故不能证明样品变质,故⑥错误。
故只有⑤正确,故答案选A。
【点睛】本题的易错点为②和③,要注意用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱才能判断非金属性的强弱,有S2-与SO32-与酸反应也会生成S和二氧化硫气体,本题考查较全面,难度较大。
19.(24-25高一上·山东威海·期末)为8种短周期主族元素,它们具有如下特征:
元素
特征
a
该元素的某种同素异形体硬度最大
b
单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
c
单质常用于制作路灯
d
最外层电子数是内层电子数的3倍
e
单质是空气中含量最高的
f
最高化合价为价
g
第3周期元素的简单离子中半径最小
h
K、L层电子数之和是M层的2倍
回答下列问题(用对应的微粒符号表示):
(1)d元素在周期表中的位置是 ,f元素对应的简单离子的结构示意图为 。
(2)a、f、h三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱依次为 。
(3)b、c、d三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为 ,b、f两种元素对应的简单气态氢化物的还原性强弱顺序为 。
(4)g元素的简单离子的盐溶液中加入过量e元素的简单氢化物对应的水溶液,反应的离子方程式为 。
(5)列举一个实验事实,比较元素c和元素g的金属性强弱 ,从原子结构角度进行解释: 。
【答案】(1) 第二周期ⅥA族
(2)HClO4>H3PO4>H2PO3
(3) S2->O2->Na+ H2S>HCl
(4)
(5) 将两种金属单质分别投入冷水中,钠能和冷水发生剧烈反应,而铝不和水反应 Na和Al的核外电子层数相同,随核电荷数增加,原子半径减小,失电子能力减弱,金属性减弱
【分析】a元素的某种同素异形体硬度最大,则a为C,b单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,则b为S,c单质常用于制作路灯,则c为Na,d最外层电子数是内层电子数的3倍,则最外层有6个电子,内层电子数为2,d为O,e单质是空气中含量最高的,e为N,f最高化合价为价,且为短周期,f为Cl,g第3周期元素的简单离子中半径最小,则g为Al,h元素的K、L层电子数之和是M层的2倍,则其M层为5个电子,为15号元素,h为P,即a为C,b为S,c为Na,d为O,e为N,f为Cl,g为Al,h为P,以此解题。
【详解】(1)
由分析可知,d为O,为8号元素,在周期表中的位置是第二周期ⅥA族;f为Cl,为17号元素,其简单离子为氯离子,结构示意图为;
(2)由分析可知,a为C,f为Cl,h为P,其非金属性Cl>P>C,非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,则酸性由强到弱依次为HClO4>H3PO4>H2PO3;
(3)由分析可知,b为S,c为Na,d为O,对于 离子半径来说,电子层越多半径越大,核外电子排布相同时,原子序数越小半径越大,则这三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+;b为S,f为Cl,非金属性Cl>S,非金属性越强,对应的简单气态氢化物的还原性越弱,则两种元素对应的简单气态氢化物的还原性强弱顺序为H2S>HCl;
(4)由分析可知,e为N,g为Al,g元素的简单离子的盐溶液中含有铝离子,e元素的简单氢化物对应的水溶液为氨水,则氢氧化铝不溶于弱碱,则g元素的简单离子的盐溶液中加入过量e元素的简单氢化物对应的水溶液,反应的离子方程式为:;
(5)由分析可知,c为Na,g为Al,同周期自左而右金属性减弱,故金属性Na>Al,证明该结论的实验方案:将两种金属单质分别投入冷水中,钠能和冷水发生剧烈反应,而铝不和水反应;Na和Al的核外电子层数相同,随核电荷数增加,原子半径减小,原子核对核外电子吸引能力增强,失电子能力减弱,金属性减 弱;故答案为:将两种金属单质分别投入冷水中,钠能和冷水发生剧烈反应,而铝不和水反应;Na和Al的核外电子层数相同,随核电荷数增加,原子半径减小,失电子能力减弱,金属性减弱;
20.(23-24高一下·山东淄博·期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。X和Z位于同一主族,W和X原子序数之和等于Y的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列说法正确的是
A.X位于第二周期第VA族 B.非金属性:
C.简单气态氢化物的稳定性: D.原子半径:
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数,且W可以形成W+,则W为Li,原子序数为3,根据[ZY6]-整体显-1价,可以推测Y为F,Z为P,则Y-的核外电子数为10,所以X的原子序数为7,即X为N元素,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,X为N,故X位于第二周期第VA族,A正确;
B.由分析可知,X为N、Y为F,根据同一周期从左往右元素非金属性依次增强可知,非金属性F>N即,B错误;
C.由分析可知,Y为F,Z为P,已知非金属性F大鱼P,故简单气态氢化物的稳定性HF>PH3即,C错误;
D.由分析可知,X为N,W为Li,根据同一周期从左往右原子半径依次减小可知,原子半径Li>N即,D错误;
故答案为:A。
21.(22-23高一上·山东聊城·期末)短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大,X、Q的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期主族元素中原子半径最大,M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)Y在周期表中的位置是 ;Q的元素名称是 。
(2)Z、M、Q的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)将含有M的简单离子的盐溶液与足量Z的最高价氢氧化物的溶液混合,反应的离子方程式为 ;
(4)可以比较Z、M两元素金属性强弱的实验是____________。
A.比较这两种元素最高价氧化物的水化物的碱性
B.将Z的单质投入到M的硫酸盐溶液中
C.将这两种元素单质分别放入冷水中
D.比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目
(5)R是第四周期与Q同主族的元素,下列说法正确的是____________。
A.R的最高化合价为+7
B.简单气态氢化物稳定性:R>Q
C.简单离子的还原性:R<Q
D.R的单质在常温下可与氢气化合
【答案】(1) 第二周期ⅣA族 氯元素
(2)Al3+< Na+< Cl-
(3)
(4)AC
(5)A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Y是C元素;Z在同周期主族元素中原子半径最大,Z是Na元素;M是地壳中含量最多的金属元素,M是Al元素;X、Q的单质在常温下呈气态,X是H元素、Q是Cl元素。
【详解】(1)根据以上分析,Y是C元素,在周期表中的位置是第二周期ⅣA族;Q的元素名称是氯元素。
(2)电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,Na+、Al3+、Cl-半径由小到大的顺序为Al3+< Na+< Cl-。
(3)将含有Al3+的盐溶液与足量NaOH溶液混合生成偏铝酸钠,反应的离子方程式为;
(4)A.元素金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强,故选A;
B.将金属Na投入到硫酸铝溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再和硫酸铝反应,钠不能置换出硫酸铝溶液中的铝,不能证明Na的金属性大于铝,故不选B;
C.金属性越强,其单质越易与水反应,故选C;
D.金属性越强越易失电子,金属性与失电子多少无关,故不选D;
选AC。
(5)R是第四周期与Cl同主族的元素,R是Br元素。
A.Br最外层有7个电子,最高化合价为+7,故A正确;
B.同主族元素从上到下,非金属性减弱,简单气态氢化物稳定性:HCl>HBr,故B错误;
C.同主族元素从上到下,非金属性减弱,简单离子的还原性增强,还原性:Cl-<Br-,故C错误;
D.同主族元素从上到下,非金属性减弱,非金属性越强越易与氢气反应,Br的非金属性比Cl弱,Br2在常温不与氢气化合,故D错误;
选A。
22.(22-23高一上·山东临沂第二中学·期末)由原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物A(如图所示)是生产某种农药的主要原料,其中W的单质溶于水可生成漂白性物质。Y位于W的相邻主族,且二者对应单质常温下都是气体。请回答下列问题:
(1)元素X的最高正价为 ,元素Y在周期表中的位置为 。
(2)简单氢化物的沸点:Y (填“>”或“<”)W。
(3)物质A属于 (填“离子”或“共价”)化合物;用铂丝蘸取物质A,在酒精灯火焰上灼烧,产生火焰的焰色为 。
(4)X、W的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是 (填化学式)。
(5)W的单质与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
【答案】(1) +4 第二周期第VIA族
(2)>
(3) 离子 黄色
(4)HClO4
(5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W;W的单质溶于水可生成漂白性物质,W为氯;Y位于W的相邻主族,且二者对应单质常温下都是气体,Y为氧;Z为带一个单位正电荷的阳离子,Z为钠;X能形成4个共价键,为碳;
【详解】(1)碳元素的最高正价为+4;元素氧为8号元素,在周期表中的位置为第二周期第VIA族;
(2)水能形成分子间氢键,导致其沸点升高,故简单氢化物的沸点:Y>W;
(3)物质A中含离子键,属于离子化合物;钠元素的焰色反应为黄色,故用铂丝蘸取物质A,在酒精灯火焰上灼烧,产生火焰的焰色为黄色;
(4)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,X、W的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是HClO4;
(5)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
23.(22-23高一上·山东临沂第一中学·期末)已知短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,N、X最外层电子数相同,Z原子序数大于X,其中Z的简单离子半径在同周期中最小,X单质极易与常见无色无味液态物质发生置换反应且做氧化剂,在短周期中Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是 ,写出YM的电子式: 。
(2)N、X、Y、Z简单离子的半径由大到小的顺序(用对应离子符号表示): 。
(3)在与YX的混合液中,通入足量,是工业制取的一种方法,写出该反应的化学方程式: 。
(4)镓(31Ga)的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着5G技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。
①下列有关说法正确的是 。
a.Ga位于元素周期表第四周期ⅣA族
b.Ga为门捷列夫预言的“类铝”
c.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z元素最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:
②废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解,放出气体,同时生成和,写出该反应的化学方程式为 。
(5)是有机合成的重要还原剂,其合成路线如图所示。
利用遇水反应生成的氢气的体积测定样品纯度。
①其反应的化学方程式为 。
②取样品a g,若实验测得氢气的体积为V mL(标准状态),则样品纯度为 (用代数式表示)。
【答案】(1) 第三周期第IA族
(2)
(3)
(4) bc
(5) 或
【分析】已知短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,分别为第一周期、第二周期、第三周期元素;在短周期中Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,根据元素周期律,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,短周期中金属性最强的为Na元素,所以Y为Na元素;周期表中非金属性最强的元素为F,其单质易与水发生反应生成HF和氧气,所以X为F元素;N、X最外层电子数相同,属于同一主族,则N为Cl元素;根据微粒半径变化规律,Z的简单离子半径在同周期中最小且Z原子序数大于X,所以Z为Al元素;最后根据元素所属周期,可推知M为H元素,综上所述,M为H元素;N为Cl元素;X为F元素;Y为Na元素;Z为Al元素;
【详解】(1)
Y为Na元素,原子序数11,位于元素周期表中第三周期第IA族;M为H元素,NaH为离子化合物,其电子式为;
故答案为:第三周期第IA族;;
(2)N为Cl元素、X为F元素、Y为Na元素、Z为Al元素,对应离子分别为、、、,其中核外18个电子,、、均为10电子,对于简单离子而言,核外电子数越多离子半径越大,相同电子数的简单离子,原子序数越大,微粒半径越小,所以、、、的半径由大到小的顺序为;
故答案为:;
(3)根据题意,向和NaF的混合液中通入足量可以制备,其反应的化学方程式为;
故答案为:;
(4)a.Ga元素原子序数31,位于元素周期表第四周期ⅢA族,故a错误;
b.Ga与Al同族,因性质与Al相似,门捷列夫在编制周期表时曾预言为“类铝”元素,故b正确;
c.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同主族元素金属性从上到下依次递增,金属性:,所以Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z元素最高价氧化物对应水化物的碱性强,故c正确;
d.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,同主族元素非金属性从上到下依次递减,非金属性:,所以酸性:,故d错误;
故答案为:bc;
中As元素为-3价,具有还原性,浓硝酸具有氧化性,两者混合发生氧化还原反应,根据题意,其反应的化学方程式为;
故答案为:;
(5)①根据题意,遇水反应放出氢气,其反应的化学方程式为;
故答案为:;
②若实验测得氢气的体积为V mL,物质的量为 ,根据反应方程式,可得样品中的质量为 ,则样品的纯度为 或;
故答案为:或。
24.(20-21高一上·天津静海区第一中学·期末)下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是
①的溶解度比大 ②的酸性比强 ③的稳定性比强 ④还原性:
⑤的酸性比弱 ⑥与铁反应生成,而S与铁反应生成
⑦能与反应生成S ⑧在周期表中处于S同周期的右侧
A.③④⑤⑦⑧ B.③⑥⑦⑧ C.③④⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
【答案】C
【详解】①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,①错误;
②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,②错误;
③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,③正确;
④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,④正确;
⑤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,⑤错误;
⑥Cl2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,⑥正确;
⑦Cl2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,⑦正确;
⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧,同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,⑧正确;
综上所述,③④⑥⑦⑧正确,故选C。
25.(24-25高一上·山东威海·期末)基本概念和理论是化学思维的基石。下列说法错误的是
A.质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素
B.在化学反应过程中有元素化合价变化的化学反应称为氧化还原反应
C.同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子,被称为阿伏加德罗定律
D.元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律叫作元素周期律
【答案】C
【详解】A.质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,符合同位素的定义,A正确;
B.在化学反应过程中有元素化合价变化的化学反应称为氧化还原反应。氧化还原反应的本质是电子的转移,这通常伴随着元素化合价的变化,该描述准确,B正确;
C.阿伏伽德罗定律指出同温同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子,而非原子,若气体分子由多个原子构成(如CO2、N2),原子数会不同,C错误;
D.元素周期律描述元素性质随原子序数递增呈周期性变化,符合定义,D正确;
故答案选C。
26.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3 B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3 D.非金属性:F>O>N
【答案】A
【详解】A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,由于S元素最高价含氧酸是H2SO4,不是H2SO3,因此不能根据元素周期律判断酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3,A错误;
B.同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强。元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性:K>Na>Li,所以碱性:KOH>NaOH>LiOH,B正确;
C.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:O>S>P,所以氢化物的热稳定性:H2O>H2S>PH3,C正确;
D.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强,所以元素的非金属性:F>O>N,D正确;
故合理选项是A。
27.(19-20高二下·重庆第八中学·)一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子, X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、 X对应的简单离子核外电子排布相同。下 列叙述不正确的是
A.Z原子中只有1个电子,故其核外只有1个原子轨道
B.原子序数:W>X,对应的简单离子半径顺序:W<X
C.基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D.元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性W>M, 第一电离能W<M
【答案】AD
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,根据图示结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Z形成1个共价键,则Z为H元素,W位于ⅡA族,X位于ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,X为O元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为:6-2-1=3,Y的最外层p能级上只有一个单电子,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素,据此解答。
【详解】由上述分析可知,W为Mg、Y为B、Z为H、X为O,
A. Z原子中只有1个电子,占据核外1个原子轨道,其它原子轨道也有,只不过没有电子,故A错误,符合题意;
B. 镁离子和氧离子都含有2个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:W<X,故B正确,但不符合题意;
C. Y原子是氮原子,基态核外电子排布式1s22s22p1,则有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种,故C正确,但不符合题意;
D. 元素M是与Y同主族的短周期元素,Y为B元素,则M是Al元素,同一周期从左到右金属性逐渐减弱,第一电离能整体趋势递增,但镁元素最外层全充满,第一电离能大于铝,故金属性W>M, 第一电离能W>M,故D错误,符合题意;
故选:AD。
28.(23-24高一上·山东威海·期末)元素周期表已成为化学家的得力工具,为研究物质结构、发现新元素、合成新物质、寻找新材料提供了许多有价值的指导。下列说法正确的是
A.在过渡元素中可以找到优良的半导体材料
B.在元素周期表中随着原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现
C.与位于同一周期,则推测酸性:。
D.根据元素周期表推测,单质铍能与冷水剧烈反应
【答案】C
【详解】A.优良的催化剂含过渡金属元素,则在过渡元素中寻找优良的催化剂,而半导体材料应在金属与非金属分界处寻找,A错误;
B.第一周期原子最外层电子数是从1到2,B错误;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性:,C正确;
D.单质铍金属性弱于镁,则单质铍能不与冷水剧烈反应,D错误;
故选C。
29.(23-24高一上·山东济宁特殊教育学校·期末)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W与Y同族,且Y的原子序数是W的2倍;X的原子核外电子层数是其最外层电子数的3倍。回答下列问题:
(1)W在周期表中的位置为 。
(2)W、X、Y的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)W、X形成的两种化合物的化学式为 。
(4)元素Y、Z中非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列说法能说明这一事实的是 (填字母)。
a.常温时两种元素的单质状态不同
b.气态氢化物的稳定性:Z>Y
c.氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
d.简单离子的还原性:Y>Z
【答案】(1)第二周期VIA族
(2)
(3)Na2O、Na2O2
(4) Cl bd
【分析】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y同族,且Y的原子序数是W的2倍,则W为O元素、Y为S元素;Z的原子序数最大,故Z为Cl元素;X的原子核外电子层数是其最外层电子数的3倍,则X为Na元素,据此作答。
【详解】(1)氧元素位于元素周期表中的位置为第二周期VIA族,故答案为:第二周期VIA族;
(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,同主族元素,从上到下离子半径依次增大,则氧离子、硫离子和钠离子的离子半径的大小顺序为,故答案为:;
(3)钠元素和氧元素可以形成离子化合物氧化钠和过氧化钠,故答案为:Na2O、Na2O2;
(4)同周期元素,从左到右元素的非金属性减弱,则硫元素非金属性弱于氯元素;
a.常温时非金属元素单质的物理性质与非金属性强弱无关,不能说明非金属性强弱,故a错误;
b.元素的非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,氯化氢的稳定性强于硫化氢说明氯元素的非金属性强于硫元素,故b正确;
c.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,但氧化物对应水化物的酸性与非金属性强弱无关,如硫酸为强酸,而次氯酸为弱酸,故c错误;
d.单质的氧化性越强,其对应还原产物的简单离子的还原性越弱,所以硫离子的还原性强于氯离子说明氯气的氧化性强于硫,氯元素的非金属性强于硫元素,故d正确;
故答案选bd。
30.(23-24高一上·山东威海·期末)嫦娥五号带回1731克月壤,月壤中含有的六种元素Q、R、T、X、Y、Z,均为前20号元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18,R、T、X三种元素的原子序数之和等于Y与Z两元素的原子序数之和。R、T、X同周期且原子序数相邻,Y、Z左右相邻,R与Z上下相邻,下列结论正确的是
A.R元素对应的单质熔沸点比Z单质低
B.Q与X组成化合物能与碱溶液缓慢反应,不能与酸反应
C.单质从酸或水中置换氢的能力:
D.简单离子半径大小顺序:
【答案】C
【分析】Q、R、T、X、Y、Z,均为前20号元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18;R、T、X同周期且原子序数相邻,Y、Z左右相邻,R与Z上下相邻,则设R原子序数为a,则T、X、Y、Z序数分别为a+1、a+2、a+7、a+8,R、T、X三种元素的原子序数之和等于Y与Z两元素的原子序数之和,则a+a+1+a+2=a+7+a+8,a=12,R、T、X、Y、Z分别为镁、铝、硅、钾、钙;最外层电子数之和为18,则Q最外层电子为6,为氧;
【详解】A.镁原子半径小于钙,则单质镁中的金属键键能大于钙,故镁单质熔沸点高于钙,A错误;
B.二氧化硅能和强碱反应,也能和HF反应,B错误;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;金属性越强越容易置换出氢,故单质从酸或水中置换氢的能力:,C正确;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径大小顺序:,D错误;
故选C。
地 城
考点04
海带提碘与海水提溴
1.(24-25高一上·山东淄博·期末)根据实验操作和现象所得结论错误的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向待测液中滴加AgNO3溶液和稀HNO3,产生白色沉淀
待测液中含有Cl-
B
向FeCl2溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,紫红色消失
Fe2+具有还原性
C
向NaBr溶液中滴加几滴新制氯水,溶液变为橙黄色
非金属性:Cl>Br
D
Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸,Mg(OH)2只溶于盐酸,Al(OH)3都能溶
碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向待测液中同时加入AgNO3和稀HNO3,生成不溶于稀HNO3的白色沉淀,该沉淀为AgCl,可说明待测液中存在Cl-,A项正确;
B.Cl-能被酸性KMnO4氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,干扰Fe2+还原性的检验,B项错误;
C.Cl2能置换出Br2说明Cl2的氧化性比Br2强,可推断Cl的非金属性强于Br,C项正确;
D.Mg(OH)2仅溶于盐酸,Al(OH)3溶于盐酸和NaOH,说明Mg(OH)2只有碱性,Al(OH)3具有两性,故Mg(OH)2碱性更强,D项正确;
答案选B。
2.实验室从含的水溶液中提取纯碘有以下两种方案
下列说法错误的是
A.“富集”使用的分液漏斗振荡排气时,分液漏斗下口应向上倾斜
B.方案甲中,“酸化”时反应的氧化剂与还原剂物质的量之比可能为
C.方案乙中,“操作X”的名称是升华
D.该流程中可循环利用
【答案】C
【详解】A.“富集”使用的分液漏斗振荡排气时,为了方便排气减小压强差,分液漏斗下口应向上倾斜,A正确;
B.方案甲中,加入NaOH溶液反应的化学方程式为,“酸化”时反应的化学方程式为,氧化剂为NaIO3,还原剂为NaI,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,B正确;
C.根据流程图可知,方案乙中,“操作X”的名称是蒸馏,C错误;
D.根据流程图可知,该流程中CCl4可循环利用,D正确;
故选C。
3.使用萃取碘,再向有机相中加入溶液,进行如下实验。已知在水溶液中可发生反应(无色),下列说法正确的是
A.在溶液中的溶解度大于在中的溶解度
B.若使用苯代替,实验现象相同
C.向溶有的溶液中加入足量烧碱,溶液中有
D.向浓溶液中通入少量,溶液变为棕黄色
【答案】A
【分析】加入碘水中,振荡后静置,碘在四氯化碳中,则下层紫红色为四氯化碳的碘溶液,上层为水相;分液后,四氯化碳的碘溶液中加入溶液,振荡后静置,下层无色,上层为黄色,则碘在溶液中,据此分析作答。
【详解】A.四氯化碳的碘溶液中加入溶液,振荡后静置,下层无色,上层为黄色,则碘在溶液中,即在溶液中的溶解度大于在中的溶解度,A项正确;
B.苯的密度比水小,而的密度比水大,使用苯代替,实验现象不相同,B项错误;
C.向溶有的溶液中加入足量烧碱,与氢氧化钠反应生成NaI、和水,则溶液中不存在,C项错误;
D.向浓溶液中通入少量,先和反应,生成和NaCl,然后再发生,则溶液变为无色或浅黄色,D项错误;
答案选A。
4.(16-17高一下·湖北武汉第二中学、麻城第一中学·期中)海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程,其方法较多,如反渗透法、电渗析法、离子交换法等,下列方法中也是用来进行海水淡化的是
A.过滤法 B.蒸馏法 C.分液法 D.萃取法
【答案】B
【详解】A.过滤只能除去不溶性杂质,不能把水中的氯化钠等物质除去,不能使海水淡化,故A错误;
B.加热使水蒸发,然后冷凝得到蒸馏水,可淡化海水,故B正确;
C.互不相溶的液体可用分液的方法分离,不能除去水中的氯化钠,故C错误;
D.对于微溶于水的有机物,可用萃取法,水中没有微溶于水的有机物,用萃取法不能除去水中的氯化钠,故D错误;
故选B。
5.(23-24高一上·山东威海·期末)某同学取干海带经下列加工流程,从中提取。下列说法错误的是
已知:
A.操作1中至少包括灼烧、溶解、过滤等主要过程
B.试剂a可以是等氧化剂,试剂b可以是
C.操作2和3均用到分液漏斗,振荡萃取时分液漏斗下口要向下倾斜,并不断放气
D.反应1每得到127克碘,转移电子数约为(NA为阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【分析】海带灼烧、溶解、过滤得到浸取液中含有碘离子,酸化后加入的氧化剂氧化得到含碘单质的水溶液;加入四氯化碳等有机催化剂振荡、静置分层、分液得到碘单质的有机层溶液;向碘单质的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液,碘单质和氢氧化钠反应得碘化钠和碘酸钠溶液;振荡、静置分层,去掉四氯化碳层,水层加入稀硫酸酸化,碘化钠和在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液,通过过滤得到粗碘。
【详解】A.操作1为灼烧、溶解、过滤等操作后得到含碘离子溶液的过程,A正确;
B.酸化后加入的氧化剂氧化得到含碘单质的水溶液;加入四氯化碳等有机催化剂振荡、静置分层、分液得到碘单质的有机层溶液;故试剂a可以是等氧化剂,试剂b可以是,B正确;
C.操作2为萃取分液操作、3为反萃取分液操作,均用到分液漏斗,振荡萃取时用左手握住分液漏斗活塞,右手压住分液漏斗口部,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触,振荡后打开活塞,将漏斗内气体放出,C错误;
D.反应1为:,电子转移为,每得到127克碘(为0.5mol碘单质),转移电子,电子数约为 (NA为阿伏加德罗常数的值),D正确;
故选C。
6.(22-23高三上·山东滕州·期末)某兴趣小组用和浓盐酸制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如图所示(夹持装置已略去)。已知:①氧化性:;②酸性条件下,被还原为,下列说法错误的是
A.装置A中发生反应的离子方程式:
B.若装置C发生堵塞,B中长颈漏斗内液面会上升
C.为验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条
D.通入足量的氯气,打开E的活塞,将溶液滴入D中,锥形瓶下层液体呈紫色即证明氧化性
【答案】D
【分析】由实验装置图可知,装置A中重铬酸钾与浓盐酸反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,其中长颈漏斗起防堵塞的作用,装置C中盛有的无水氯化钙用于干燥氯气,放置的湿润的有色布条、干燥的有色布条用于验证氯气的漂白性,装置D、E中盛有的碘化钾溶液、溴化钠溶液目的用于验证氯气、溴、碘的氧化性强弱,烧杯中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【详解】A.由分析可知,装置A中重铬酸钾与浓盐酸反应制备氯气,反应的离子方程式为,故A正确;
B.由分析可知,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,其中长颈漏斗起防堵塞的作用,若装置C发生堵塞,则装置B中压强增大,长颈漏斗内液面会上升,故B正确;
C.由分析可知,装置C中盛有的无水氯化钙用于干燥氯气,放置的湿润的有色布条、干燥的有色布条用于验证氯气的漂白性,故C正确;
D.将过量氯气通入溴化钠溶液中,导致溶液溶有氯气,氯气也能氧化碘离子生成碘,导致干扰实验,所以若观察到锥形瓶下层液体呈紫红色,不能证明氧化性,故D错误;
故选D。
7.(24-25高一下·山东德州·期末)“空气和水蒸气吹出法”海水提溴的工艺流程如图,流程中A、B、C均为气体。
下列说法错误的是
A.A和C可以是同一物质
B.用空气和水蒸气将吹出,体现了易升华
C.若B流量过大,会导致的产率下降
D.若B为吸收塔中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
【答案】BD
【分析】A、B、C均为氯气,向浓缩、酸化的海水中通入氯气,发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,液溴易挥发,但溴单质浓度较低,通入空气、水蒸气吹出溴单质,吹出的溴单质在吸收塔中与SO2水溶液反应生成硫酸和HBr,HBr在蒸馏塔中与Cl2反应生成溴单质,A、B、C分别为Cl2、SO2、Cl2,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,A、C均为Cl2,故A说法正确;
B.用空气、水蒸气吹出溴单质,液态溴转化为气态溴,利用溴单质易挥发,不是升华,故B说法错误;
C.吸收塔中溴单质被吸收后,如果SO2流量过大,过量SO2会与随后通入的Cl2发生氧化还原反应,即导致溴单质的产率下降,故C说法正确;
D.吸收塔中发生的反应为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,溴单质为氧化剂,SO2为还原剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1,故D说法错误;
答案为BD。
8.(24-25高一上·山东威海·期末)下列实验方案、对应的实验现象及结论或解释均正确的是
实验方案
现象
结论或解释
A
用铂丝蘸取待测液在酒精灯上灼烧,观察火焰颜色
火焰显黄色
该溶液中不含
B
向碘水中加入少量,振荡静置
溶液分层,上层紫红色,下层几乎无色
在中的溶解度比在水中大
C
分别向盛有相同质量的镁粉和铝条的试管中,加入相同浓度和体积的稀盐酸
两支试管中均有气泡产生,产生气泡的速率金属镁大于金属铝
失电子能力:
D
将浓硫酸加入蔗糖中,并将产生的气体通入澄清石灰水中
蔗糖变黑,体积膨胀,澄清石灰水变浑浊
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.含有钠元素的物质,其焰色试验颜色显黄色,要观察是否含有钾离子,需要用蓝色钴玻璃滤去黄光之后才可以观察到,该实验未用蓝色钴玻璃观察,无法排除K+的存在,结论错误,故A错误;
B.CCl4密度大于水,萃取后应下层呈紫红色,现象描述与实际相反,结论错误,故B错误;
C.镁粉与铝条表面积不同,反应速率差异可能由表面积而非金属活动性导致,结论推导不严谨,故C错误;
D.浓硫酸滴入蔗糖中,将产生的气体通入澄清石灰水中,蔗糖变黑,说明浓硫酸具有脱水性,蔗糖体积膨胀、石灰水变浑浊,说明有二氧化碳、二氧化硫生成,体现浓硫酸的强氧化性,现象与结论均正确,故D正确;
故答案选D。
试卷第1页,共3页
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