内容正文:
第四单元 物质结构 元素周期律(B)
题号
考点
能力要求
难度
自评
得分
✅
❌
1
合金性质、元素周期表分区、同位素与中子数计算、同位素定义
记忆、理解、应用
容易
2
元素周期表结构、稀有气体电子排布、金属性比较、半导体材料位置
记忆、理解
容易
3
核裂变方程配平、同位素性质、中子数计算、元素性质判断
理解、应用、分析
中等
4
离子化合物与化学键类型(离子键、共价键)
记忆、理解、比较
中等
5
化学用语(电子式、原子结构模型、离子结构示意图、同位素判断)
记忆、理解、判断
中等
6
非金属性强弱的判断依据(与氢气反应难易、最高价酸酸性等)
理解、分析
中等
7
元素周期表与半导体材料的位置关系
记忆、理解
容易
8
元素周期律的应用(非金属性、酸性、碱性、热稳定性)
理解、分析
中等
9
短周期元素化合价与周期表推断、元素性质比较
分析、推理、综合
较难
10
化学键类型(极性键、离子键、共价键)、电离过程、物理变化与化学键
理解、分析、判断
中等
11
短周期元素推断、原子半径、氢化物稳定性、化合物类型
分析、推理、综合
较难
12
阿伏伽德罗常数相关计算(电子转移、分子数、共价键数、中子数)
理解、计算、分析
较难
13
短周期元素推断、元素性质实验现象判断
分析、推理、实验现象判断
较难
14
短周期元素性质与周期律(离子半径、碱性、化合物类型、阴离子还原性)
分析、推理、综合
较难
15
同位素、原子结构、元素周期表位置、化合物性质、电子式书写、结构与性质关系
记忆、理解、分析、综合
中等
16
“价—类”二维图推断元素、周期表位置、原子半径、非金属性、离子方程式、电子式、金属性比较
分析、推理、综合、书写
较难
17
元素周期律实验验证(金属性、非金属性、氧化还原反应、原子结构解释)
实验分析、推理、综合、解释
较难
18
卤素单质氧化性比较实验设计、离子方程式、现象解释、实验干扰排除、气体制备与分离
实验设计、分析、综合、解释
困难
总分
总评:
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末)化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A.飞船外壳材料使用的是钛合金,其熔点高于纯钛
B.我国“硅-石墨烯锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破,所涉元素都是短周期元素
C.“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料, 则和3H具有相同的中子数
D.“人造太阳”的核燃料、互为同位素
2.(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)下列说法正确的是
A.元素周期表总共有18个族
B.稀有气体元素的原子最外层电子均为8
C.的碱性强于,可判断金属性:
D.在元素周期表金属和非金属分界处可以找到耐高温、耐腐蚀的合金元素
3.(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
4.(24-25高一上·山东淄博·期末)下列物质均为离子化合物,且化学键类型相同的是
A.与 B.与
C.与 D.与
5.(24-25高一上·广东广州·期末)下列化学用语描述正确的是
A.电子式: B.氚的原子结构模型:
C.的离子结构示意图: D.和互为同位素
6.(24-25高一上·贵州·期末)下列事实能说明Cl的非金属性强于P的是
A.Cl的相对原子质量大于P B.与H2反应的难易程度:Cl2比P更容易
C.Cl2的沸点低于P单质 D.HCl的酸性强于H3PO4
7.(24-25高一上·天津南开·期末)元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料,它们是
A.金属元素和非金属元素分界线附近的元素
B.右上方区域的非金属元素
C.过渡元素
D.稀有气体元素
8.(24-25高一下·上海·期末)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.非金属性: B.酸性:
C.碱性: D.热稳定性:
9.(24-25高一上·浙江丽水·期末)部分短周期元素最高化合价与原子序数之间的关系如图,有关说法不正确的是
A.⑤和⑨都属于第三周期的元素
B.③和⑧形成的化合物是两性物质
C.简单氢化物的稳定性:②<③<④
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:⑥>⑦>⑧
10.(24-25高一上·浙江丽水·期末)下列有关化学键的说法不正确的是
A.H2S分子中只含有极性共价键
B.KHSO4在水中电离时只破坏离子键
C.仅含有共价键的物质不一定是共价化合物
D.碘单质升华、凝华过程中化学键没有发生变化
11.(23-24高一下·四川成都·期末)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。X的原子半径最小,Y元素的最高正价与最低负价的代数和为2,W的金属性在短周期元素中最强,Z与Y和M相邻。下列说法正确的是
A.原子半径大小:W>Z B.简单氢化物的稳定性:M>Z
C.X、Y、Z只能形成共价化合物 D.Y、Z形成的化合物均为酸性氧化物
12.(24-25高一上·四川绵阳·期末)压水堆核电机组启动时向冷却剂中注入联氨可以除去水中的氧:。用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标况下参与反应失去的电子数为
B.常温常压下,中含有分子数小于
C.中含有个共价键
D.分子中含有的中子数为
13.(24-25高一上·陕西西安·期末)四种短周期主族元素的原子序数依次增大,W元素原子的最外层电子数是其电子层数的二倍:X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的;Y是地壳中含量最多的金属元素X与Z形成化合物的水溶液呈中性。下列实验操作对应的实验现象中不正确的是
选项
实验操作
实验现象
A
将X单质投入到溶液中
有红色固体生成
B
向Y的氯化物溶液中逐滴加入烧碱溶液并不断振荡,直至过量
有白色沉淀生成,最终又溶解
C
将Z的单质通入到溶液中
溶液变为黄色
D
将W的最高价氧化物通入到过量中
产生能使带火星木条复燃的气体
14.(24-25高一上·广东广州·期末)随原子序数的递增,x、y、z、d、e、f、g、h八种短周期元素的原子半径、最高正价或最低负价的变化如图所示。
下列叙述正确的是
A.离子半径的大小顺序: B.e与f最高价氧化物对应的水化物的碱性:
C.x、z、d组成的化合物一定是共价化合物 D.h、g对应的阴离子还原性:
二、非选择题(共4小题,共58分)
15.(23-24高一下·北京·期中)(14分)化学在探索宇宙其他星球资源利用方面起着重要作用。
(1)中国科学家首次测量了嫦娥五号带回的月壤样品中的含量。开发月球的资源有望缓解人类能源短缺问题。
①原子核内中子数为 。
②下列表示的原子结构示意图中,正确的是 (填序号)。
a. b. c. d.
(2)中国科学家在月壤样品中还发现了一种磷酸盐矿物,并将其命名为“嫦娥石”。研究“嫦娥石”可以更好地评估月球资源的潜力和可利用性。
①P位于元素周期表第 周期第 族。
②钇是一种稀土元素。中钇元素的化合价为,则铁元素的化合价为 。
③的原子序数为20,下列说法不正确的是 (填序号)。
a.属于短周期元素 b.原子半径:
c.能与冷水反应 d.碱性:
(3)火星上含有丰富的和资源,科学家设想利用如下反应为火星电站发电、人员取暖等。
①用电子式表示的形成过程: 。
②推测能否与反应,从原子结构角度说明理由: 。
16.(24-25高一上·山东淄博·期末)(14分)“价一类”二维图是学习化学的一种重要工具。由原子序数依次增大的X、Y、Z、M、Q五种短周期元素形成的部分化合物甲、乙、丙的“价一类”二维图如图所示,甲的焰色试验呈黄色。回答下列问题:
(1)Q在元素周期表中位于第 周期第 族;五种元素中,原子半径最大的是 (填元素符号,下同),非金属性最强的是 。
(2)X与Y形成的10个电子的分子为 (填化学式),与Q的单质反应的离子方程式为 。
(3)Y与Z形成的既含离子键又含非极性键的化合物的电子式为 。甲与乙反应的离子方程式为 。
(4)R为与M同周期相邻主族的金属元素,下列说法正确的是_____(填标号)。
A.的单质可与热水反应
B.的最高价氧化物的水化物为强碱
C.金属性:
D.的单质能从的盐溶液中置换出的单质
17.(24-25高一上·天津南开·期末)(16分)元素周期律的发现,对化学的发展有很大影响。某兴趣小组的同学进行实验,验证元素周期律。回答下列问题:
.验证同周期元素性质的递变规律。
(1)用离子方程式解释现象1: 。
(2)对比分析现象1和现象2,说明沉淀X属于 (填“酸”“碱”或“两氧化物”)。
(3)现象4为 。
(4)该组实验可验证同周期元素金属性强弱:Mg Al(填“<”或“>”)。
.探究同主族元素性质的递变规律。
(5)实验i溶液颜色变深,反应的离子方程式是 。
(6)实验ii观察到的现象是 ,甲同学根据此现象得出结论:Br2>I2,乙同学认为实验ii不能充分证明氧化性Br2>I2,其理由是 。
(7)从原子结构的角度解释同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱的原因: 。
18.(23-24高一上·安徽淮北·期末)(14分)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
(B、C中均为 10mL 1mol/L NaBr溶液)
实验过程:
. 打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
. 当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
. 当B中溶液由黄色变为棕色时,关闭活塞a。
.…
(1)写出A中发生反应的离子方程式 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程的操作和现象是 。
(5)过程实验的目的是 。
(6)ClO2常温下为易溶于水且不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,11℃时液化成红棕色液体。以和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为制取装置如图所示。
冰水浴的作用是 ,烧杯中混合液用于吸收产生的Cl2同时生成KIO3,反应的离子方程式为 。
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第四单元 物质结构 元素周期律(B)
题号
考点
能力要求
难度
自评
得分
✅
❌
1
合金性质、元素周期表分区、同位素与中子数计算、同位素定义
记忆、理解、应用
容易
2
元素周期表结构、稀有气体电子排布、金属性比较、半导体材料位置
记忆、理解
容易
3
核裂变方程配平、同位素性质、中子数计算、元素性质判断
理解、应用、分析
中等
4
离子化合物与化学键类型(离子键、共价键)
记忆、理解、比较
中等
5
化学用语(电子式、原子结构模型、离子结构示意图、同位素判断)
记忆、理解、判断
中等
6
非金属性强弱的判断依据(与氢气反应难易、最高价酸酸性等)
理解、分析
中等
7
元素周期表与半导体材料的位置关系
记忆、理解
容易
8
元素周期律的应用(非金属性、酸性、碱性、热稳定性)
理解、分析
中等
9
短周期元素化合价与周期表推断、元素性质比较
分析、推理、综合
较难
10
化学键类型(极性键、离子键、共价键)、电离过程、物理变化与化学键
理解、分析、判断
中等
11
短周期元素推断、原子半径、氢化物稳定性、化合物类型
分析、推理、综合
较难
12
阿伏伽德罗常数相关计算(电子转移、分子数、共价键数、中子数)
理解、计算、分析
较难
13
短周期元素推断、元素性质实验现象判断
分析、推理、实验现象判断
较难
14
短周期元素性质与周期律(离子半径、碱性、化合物类型、阴离子还原性)
分析、推理、综合
较难
15
同位素、原子结构、元素周期表位置、化合物性质、电子式书写、结构与性质关系
记忆、理解、分析、综合
中等
16
“价—类”二维图推断元素、周期表位置、原子半径、非金属性、离子方程式、电子式、金属性比较
分析、推理、综合、书写
较难
17
元素周期律实验验证(金属性、非金属性、氧化还原反应、原子结构解释)
实验分析、推理、综合、解释
较难
18
卤素单质氧化性比较实验设计、离子方程式、现象解释、实验干扰排除、气体制备与分离
实验设计、分析、综合、解释
困难
总分
总评:
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末)化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A.飞船外壳材料使用的是钛合金,其熔点高于纯钛
B.我国“硅-石墨烯锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破,所涉元素都是短周期元素
C.“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料, 则和3H具有相同的中子数
D.“人造太阳”的核燃料、互为同位素
【答案】D
【解析】A.合金的熔点通常低于其成分金属,钛合金的熔点低于纯钛,A错误;B.锗(Ge)位于第四周期,属于长周期元素,B错误;C.3He的中子数为3-2=1,3H的中子数为3-1=2,两者中子数不同,C错误;D.1H和3H质子数均为1,中子数不同,属于同位素,D正确;故选D。
2.(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)下列说法正确的是
A.元素周期表总共有18个族
B.稀有气体元素的原子最外层电子均为8
C.的碱性强于,可判断金属性:
D.在元素周期表金属和非金属分界处可以找到耐高温、耐腐蚀的合金元素
【答案】C
【解析】A.元素周期表共有16个族:7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族,而非18个,A项错误;B.稀有气体中氦的最外层电子数为2,其他为8,B项错误;C.同主族金属性从上到下增强,Ca在Mg下方,则Ca(OH)2碱性强于Mg(OH)2,可推断金属性Ca>Mg,C项正确;D.耐高温、耐腐蚀的合金元素多位于过渡金属区,不是金属与非金属分界处,D项错误;答案选C。
3.(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
【解析】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。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。
4.(24-25高一上·山东淄博·期末)下列物质均为离子化合物,且化学键类型相同的是
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】A
【解析】A.KNO3和Na2CO3均为离子化合物,均含有离子键(阳离子与原子团之间)和共价键(原子团内部),化学键类型相同,A正确;B.H2O2和H2O均为共价化合物,不是离子化合物,B错误;C.NH4Cl含离子键和共价键(含配位键),而NaCl仅含离子键,化学键类型不同,C错误;D.H2SO4是共价化合物,NaOH是离子化合物,两者不均为离子化合物,D错误;故选A。
5.(24-25高一上·广东广州·期末)下列化学用语描述正确的是
A.电子式: B.氚的原子结构模型:
C.的离子结构示意图: D.和互为同位素
【答案】B
【解析】A.的电子式中,碳原子应与每个氧原子形成双键以满足8电子稳定结构,正确电子式为,题中电子式仅为单键,碳未达8电子稳定结构,A错误;B.氚()质子数为1,中子数为2(质量数3=1+2),电子数=质子数=1,原子结构模型中原子核内含1个质子和2个中子,核外1个电子,与描述一致,B正确;C.的质子数=原子序数=8,离子结构示意图中圆圈内应为+8,核外电子数=8+2=10(排布为2、8),正确的离子结构示意图为:,C错误; D.同位素需质子数相同,质子数为6,质子数为7,质子数不同,不互为同位素,D错误;故答案选B。
6.(24-25高一上·贵州·期末)下列事实能说明Cl的非金属性强于P的是
A.Cl的相对原子质量大于P B.与H2反应的难易程度:Cl2比P更容易
C.Cl2的沸点低于P单质 D.HCl的酸性强于H3PO4
【答案】B
【解析】A.相对原子质量的大小不能直接反应非金属性强弱,A错误;B.Cl2与H2反应比P更容易,说明Cl2的氧化性更强,可推断Cl的非金属性强于P,B正确;C.单质的沸点属于物理性质,与非金属性无关,C错误;D.比较非金属性强弱应依据最高价氧化物对应水化物的酸性(如HClO4与H3PO4),而非HCl的酸性,D错误;故选B。
7.(24-25高一上·天津南开·期末)元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料,它们是
A.金属元素和非金属元素分界线附近的元素
B.右上方区域的非金属元素
C.过渡元素
D.稀有气体元素
【答案】A
【解析】A.金属元素和非金属元素分界线附近的元素既具有金属性又具有非金属性,适合作为半导体材料,A正确;B.右上方区域的非金属元素非金属性强,通常不用于半导体,B错误;C.过渡元素多为金属,导电性良好,不适合半导体,C错误;D.稀有气体性质稳定,难以参与导电,D错误;故选A。
8.(24-25高一下·上海·期末)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.非金属性: B.酸性:
C.碱性: D.热稳定性:
【答案】B
【解析】A.同主族从上往下元素的非金属性减弱,非金属性O>S,可用元素周期律解释,A不符合题意;B.酸性HCl>H2S,HCl和H2S并非最高价酸,其酸性强弱与非金属性无直接对应关系,不能用元素周期律解释,B符合题意;C.同周期从左往右元素的金属性逐渐减弱,金属性Na>Mg,碱性NaOH>Mg(OH)2,可用元素周期律解释,C不符合题意;D.同主族从上往下元素的非金属性减弱,非金属性N>P,热稳定性NH3>PH3,可用元素周期律解释,D不符合题意;故选B。
9.(24-25高一上·浙江丽水·期末)部分短周期元素最高化合价与原子序数之间的关系如图,有关说法不正确的是
A.⑤和⑨都属于第三周期的元素
B.③和⑧形成的化合物是两性物质
C.简单氢化物的稳定性:②<③<④
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:⑥>⑦>⑧
【答案】A
【解析】①⑨属于短周期元素,其最高化合价均为+4价,则根据原子序数增大可知,分别为C、Si元素;结合最高化合价与原子序数之间的关系可知,②为N元素,⑥、⑦、⑧为第三周期元素,即Na、Mg、Al元素;根据O、F元素无正价可知,③、④为O、F元素,⑤为Ne元素。A.根据分析,⑤为Ne元素,属于第二周期的元素,A错误;B.③和⑧形成的化合物为,属于两性氧化物,B正确;C.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则氢化物的稳定性:NH3<H2O<HF,C正确;D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则碱性:NaOH>>,D正确;答案选A。
10.(24-25高一上·浙江丽水·期末)下列有关化学键的说法不正确的是
A.H2S分子中只含有极性共价键
B.KHSO4在水中电离时只破坏离子键
C.仅含有共价键的物质不一定是共价化合物
D.碘单质升华、凝华过程中化学键没有发生变化
【答案】B
【解析】A.H2S分子中H与S通过极性共价键结合,且分子中无其他类型的化学键,A正确;B.KHSO4在水中电离生成K+和,进一步离解为H+和,需破坏离子键和共价键,B错误;C.仅含共价键的物质可能是单质(如O2)或共价化合物(如CO2),C正确;D.碘升华/凝华是物理变化,仅分子间作用力发生改变,I2分子内共价键未变化,D正确;故选B。
11.(23-24高一下·四川成都·期末)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。X的原子半径最小,Y元素的最高正价与最低负价的代数和为2,W的金属性在短周期元素中最强,Z与Y和M相邻。下列说法正确的是
A.原子半径大小:W>Z B.简单氢化物的稳定性:M>Z
C.X、Y、Z只能形成共价化合物 D.Y、Z形成的化合物均为酸性氧化物
【答案】A
【解析】短周期主族元素中,原子半径最小的是氢(H),所以X为H。Y元素最高正价与最低负价的代数和为2。设最高正价为+n,最低负价为-(8-n),则n-(8-n)=2,解得n = 5,所以Y为第A族元素。又因为原子序数依次增大,所以Y为氮(N)。短周期元素中金属性最强的是钠(Na),所以W为Na。Z与Y(N)相邻,且原子序数在N和Na之间,所以Z为氧(O)。Z(O)与M相邻,且原子序数大于O,所以M为硫(S)。则X、Y、Z、W、M依次为元素H、N、O、Na、S。A.同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小。和不在同周期,Na位于第三周期,O位于第二周期,电子层数越多原子半径越大,所以原子半径,A正确;B.元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定。非金属性(同主族从上到下非金属性减弱),所以稳定性(即),B错误;C.X(H)、Y(N)、Z(O)可形成(硝酸铵),含和,属于离子化合物,C错误;D.Y(N)与Z(O)形成的化合物如、等并非酸性氧化物,D错误;综上,答案是A。
12.(24-25高一上·四川绵阳·期末)压水堆核电机组启动时向冷却剂中注入联氨可以除去水中的氧:。用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标况下参与反应失去的电子数为
B.常温常压下,中含有分子数小于
C.中含有个共价键
D.分子中含有的中子数为
【答案】B
【解析】A.O2在反应中被还原,每个O2分子得到4个电子,因此32g O2(即1mol)参与反应应得到4NA个电子,A错误;B.常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2L N2的物质的量小于0.5mol,分子数小于0.5NA,B正确;C.N2H4中有1个N-N键和4个N-H键,1mol N2H4含5NA个共价键,而非6NA,C错误;D.H218O中每个分子含10个中子(来自18O的10个中子,H无中子),1mol H218O含10NA个中子,D错误;故选B。
13.(24-25高一上·陕西西安·期末)四种短周期主族元素的原子序数依次增大,W元素原子的最外层电子数是其电子层数的二倍:X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的;Y是地壳中含量最多的金属元素X与Z形成化合物的水溶液呈中性。下列实验操作对应的实验现象中不正确的是
选项
实验操作
实验现象
A
将X单质投入到溶液中
有红色固体生成
B
向Y的氯化物溶液中逐滴加入烧碱溶液并不断振荡,直至过量
有白色沉淀生成,最终又溶解
C
将Z的单质通入到溶液中
溶液变为黄色
D
将W的最高价氧化物通入到过量中
产生能使带火星木条复燃的气体
【答案】A
【解析】四种短周期主族元素的原子序数依次增大,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,X是Na元素;W元素原子的最外层电子数是其电子层数的二倍,则W可能为C或S。因为X为Na(原子序数11),且原子序数W<X,所以W不能是S(原子序数16),故W为C元素,Y是地壳中含量最多的金属元素,Y是Al元素,X与Z形成化合物XZ的水溶液呈中性,XZ是NaCl,Z是Cl元素。A.钠投入硫酸铜溶液,Na先与水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4生成蓝色Cu(OH)2沉淀,不会置换出红色铜,故A错误;B.向AlCl3溶液中滴加过量NaOH,先生成白色Al(OH)3沉淀,后溶解为NaAlO2,故B正确;C.Cl2通入NaBr溶液置换出Br2,溶液变黄,故C正确;D.CO2与过量Na2O2反应生成碳酸钠和O2,O2能使带火星木条复燃,故D正确;选A。
14.(24-25高一上·广东广州·期末)随原子序数的递增,x、y、z、d、e、f、g、h八种短周期元素的原子半径、最高正价或最低负价的变化如图所示。
下列叙述正确的是
A.离子半径的大小顺序: B.e与f最高价氧化物对应的水化物的碱性:
C.x、z、d组成的化合物一定是共价化合物 D.h、g对应的阴离子还原性:
【答案】D
【解析】根据随原子序数的递增,短周期元素的化合价及原子半径变化的规律,推断各元素为:x:H(氢,1号)、y:C(碳,6号)、z:N(氮,7号)、d:O(氧,8号)、e:Na(钠,11号)、f:Al(铝,13号)、g:S(硫,16号)、h:Cl(氯,17号)。A.d、f、e对应的离子分别为、,三种离子的核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,A错误;B.Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,Al的最高价氧化物对应的水化物为,金属性Na > Al,金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则碱性,B错误;C. H、N、O三种元素可组成离子化合物如,并非一定是共价化合物,C错误;D.Cl元素对应的阴离子为,S元素对应的阴离子为。非金属性Cl > S,则阴离子还原性,D正确;答案选D。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15.(23-24高一下·北京·期中)(14分)化学在探索宇宙其他星球资源利用方面起着重要作用。
(1)中国科学家首次测量了嫦娥五号带回的月壤样品中的含量。开发月球的资源有望缓解人类能源短缺问题。
①原子核内中子数为 。
②下列表示的原子结构示意图中,正确的是 (填序号)。
a. b. c. d.
(2)中国科学家在月壤样品中还发现了一种磷酸盐矿物,并将其命名为“嫦娥石”。研究“嫦娥石”可以更好地评估月球资源的潜力和可利用性。
①P位于元素周期表第 周期第 族。
②钇是一种稀土元素。中钇元素的化合价为,则铁元素的化合价为 。
③的原子序数为20,下列说法不正确的是 (填序号)。
a.属于短周期元素 b.原子半径:
c.能与冷水反应 d.碱性:
(3)火星上含有丰富的和资源,科学家设想利用如下反应为火星电站发电、人员取暖等。
①用电子式表示的形成过程: 。
②推测能否与反应,从原子结构角度说明理由: 。
【答案】(1) 1 (2分) a(2分)
(2) 三 (1分) VA (1分) (2分) ab(2分)
(3) (2分) 与位于同一周期,电子层相同,的核电荷数比小,的原子半径比大,失电子能力比强,所以也能与反应(2分)
【解析】(1)①原子核内中子数为3-2=1;
②的原子序数是2,最外层电子数是2,则结构示意图正确的是a;
(2)①P位于元素周期表第三周期第VA族;
②钇是一种稀土元素。中钇元素的化合价为,元素的化合价为,元素的化合价为,元素的化合价为,根据化合价的代数和为0,则铁元素的化合价为;
③a.属于第四周期,长周期元素,错误;
b.同周期原子半径从左到右逐渐减小,原子半径:,错误;
c.金属性非常强,能与冷水反应,正确;
d.金属性:,碱性:,正确;
故选ab;
(3)①用电子式表示的形成过程:;
②与位于同一周期,电子层相同,的核电荷数比小,的原子半径比大,失电子能力比强,所以也能与反应。
16.(24-25高一上·山东淄博·期末)(14分)“价一类”二维图是学习化学的一种重要工具。由原子序数依次增大的X、Y、Z、M、Q五种短周期元素形成的部分化合物甲、乙、丙的“价一类”二维图如图所示,甲的焰色试验呈黄色。回答下列问题:
(1)Q在元素周期表中位于第 周期第 族;五种元素中,原子半径最大的是 (填元素符号,下同),非金属性最强的是 。
(2)X与Y形成的10个电子的分子为 (填化学式),与Q的单质反应的离子方程式为 。
(3)Y与Z形成的既含离子键又含非极性键的化合物的电子式为 。甲与乙反应的离子方程式为 。
(4)R为与M同周期相邻主族的金属元素,下列说法正确的是_____(填标号)。
A.的单质可与热水反应
B.的最高价氧化物的水化物为强碱
C.金属性:
D.的单质能从的盐溶液中置换出的单质
【答案】(1) 三 (1分) VIIA (1分) Na (1分) O(1分)
(2) H2O (2分) Cl2+H2OH++Cl-+HClO(2分)
(3) (2分) Al2O3+2OH−+3H2O=2[Al(OH)4]-(2分)
(4)AC(2分)
【解析】X、Y、Z、M、Q五种短周期元素形成的部分化合物甲、乙、丙,甲为强碱,则甲为+1价金属对应的碱,甲的焰色试验呈黄色,甲为NaOH,乙为+3价金属对应的氧化物,乙为Al2O3,丙为+7价非金属对应的含氧酸,为强酸,丙为HClO4,则X为H、Y为O、Z为Na、M为Al、Q为Cl,以此解题。
(1)Q为Cl,是17号元素,在元素周期表中位于第三周期第VIIA族;电子层越多半径越大,且同周期越靠左半径越大,则五种元素中,原子半径最大的是Na,次氯酸中O为-2价,则非金属性最强的是O;
(2)X为H、Y为O,则X与Y形成的10个电子的分子为H2O;Q为Cl,氯气和水反应的离子方程式为:Cl2+H2OH++Cl-+HClO;
(3)
Y为O、Z为Na,两者形成的既含离子键又含非极性键的化合物为过氧化钠,电子式为;甲为NaOH,乙为Al2O3,甲与乙反应的离子方程式为:Al2O3+2OH−+3H2O=2[Al(OH)4]-;
(4)M为Al,R为与M同周期相邻主族的金属元素,则R为Mg;
A.镁可以和热水反应生成氢氧化镁和氢气,A正确;
B.R为Mg,的最高价氧化物的水化物是氢氧化镁,不是强碱,B错误;
C.Z为Na、M为Al、R为Mg,同周期越靠右金属性越弱,则金属性:,C正确;
D.Z为Na、R为Mg,钠可以和水反应,当钠遇到镁盐溶液时,会先和水反应,不能置换出的单质,D错误;
故选AC。
17.(24-25高一上·天津南开·期末)(16分)元素周期律的发现,对化学的发展有很大影响。某兴趣小组的同学进行实验,验证元素周期律。回答下列问题:
.验证同周期元素性质的递变规律。
(1)用离子方程式解释现象1: 。
(2)对比分析现象1和现象2,说明沉淀X属于 (填“酸”“碱”或“两氧化物”)。
(3)现象4为 。
(4)该组实验可验证同周期元素金属性强弱:Mg Al(填“<”或“>”)。
.探究同主族元素性质的递变规律。
(5)实验i溶液颜色变深,反应的离子方程式是 。
(6)实验ii观察到的现象是 ,甲同学根据此现象得出结论:Br2>I2,乙同学认为实验ii不能充分证明氧化性Br2>I2,其理由是 。
(7)从原子结构的角度解释同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱的原因: 。
【答案】(1)Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O(2分)
(2)碱(2分)
(3)沉淀逐渐溶解(2分)
(4)>(2分)
(5)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-(2分)
(6) 溶液变为蓝色 (2分) 实验i反应后的溶液可能Cl2还有剩余(2分)
(7)元素原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大(2分)
【解析】Ⅰ.MgCl2与氨水反应产生Mg(OH)2白色沉淀和NH4Cl;将产生的白色沉淀分成两份,向其中一份中加入2 mol/LHCl,发现白色沉淀逐渐溶解变为无色溶液;向另一份中加入2 mol/LNaOH溶液,沉淀不溶解;AlCl3溶液与氨水反应产生Al(OH)3白色沉淀和NH4Cl;将产生的白色沉淀也分成两份,向其中一份中加入2 mol/LHCl,发现沉淀溶解变为无色溶液;向另一份中加入2 mol/LNaOH溶液,沉淀也能够溶解。说明Mg(OH)2属于碱,Al(OH)3为两性氢氧化物。
Ⅱ.向KBr溶液中滴入氯水,发生反应:Cl2+2KBr=2KCl+Br2,溶液变为橙色;将上述反应后的溶液加入KI溶液与淀粉溶液的混合物中,发现溶液变为蓝色,说明反应产生了I2,可能是发生反应:Br2+2KI=2KBr+I2,也可能是过量的氯水与KI发生反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,I2遇淀粉,溶液变为蓝色。因此只能证明元素的非金属性:Cl>Br,而不能证明元素的非金属性:Br>I,即不能说明氧化性:Br2>I2。
(1)MgCl2与氨水反应产生的白色沉淀是Mg(OH)2,沉淀X是Mg(OH)2,向其中滴加2 mol/L盐酸,发生复分解反应产生MgCl2、H2O,该反应的离子方程式为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(2)向Mg(OH)2白色沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,向其中加入等浓度的NaOH溶液,沉淀不溶解,说明Mg(OH)2沉淀属于碱;
(3)Al(OH)3白色沉淀既能与盐酸反应,也能够与NaOH溶液反应,说明Al(OH)3是两性氢氧化物,则现象4为白色沉淀逐渐溶解;
(4)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。Mg(OH)2能溶于盐酸、不溶于NaOH溶液;Al(OH)3能溶于盐酸和NaOH溶液,说明Mg(OH)2属于碱、Al(OH)3是两性氢氧化物,则盐酸的金属性强弱:Mg>Al;
(5)实验i溶液颜色变深,说明氯水与KBr溶液反应生成了Br2单质,反应的离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
(6)Cl2与KBr溶液发生置换反应:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,Br2与KI溶液发生置换反应:Br2+2KI=2KBr+I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此甲同学得出结论,物质的氧化性:Br2>I2的结论,则实验ii观察到的现象是:溶液变为蓝色;乙同学认为实验ii不能充分该结论。这是应用发生ⅰ反应时,若氯水过量,氯水中氯气也能氧化KI生成I2,造成实验干扰,所以乙同学认为实验ii不能充分证明氧化性:Br2>I2;
(7)同一主族元素,原子核外最外层电子数相同,但从上到下,原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子获得电子的能力逐渐减弱,因此元素的非金属性逐渐减弱,元素单质的氧化性就逐渐减弱。
18.(23-24高一上·安徽淮北·期末)(14分)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
(B、C中均为 10mL 1mol/L NaBr溶液)
实验过程:
. 打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
. 当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
. 当B中溶液由黄色变为棕色时,关闭活塞a。
.…
(1)写出A中发生反应的离子方程式 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程的操作和现象是 。
(5)过程实验的目的是 。
(6)ClO2常温下为易溶于水且不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,11℃时液化成红棕色液体。以和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为制取装置如图所示。
冰水浴的作用是 ,烧杯中混合液用于吸收产生的Cl2同时生成KIO3,反应的离子方程式为 。
【答案】(1)(2分)
(2)湿润的淀粉-试纸变蓝(2分)
(3)(2分)
(4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层溶液变为紫红色(2分)
(5)确认C的黄色溶液中无,排除对置换实验的干扰(2分)
(6) 使液化,分离和 (2分) (2分)
【解析】该实验目的验证卤素单质氧化性的相对强弱,实验原理为、、,装置A制备,湿润的淀粉-试纸用于验证氧化性强于,装置B验证氧化性强于,装置C制备,装置D验证氧化性强于,浸有溶液的棉花作用是尾气处理,防止污染。
(1)装置A为制备,故离子反应方程式为;
故答案为:;
(2)装置A圆底烧瓶瓶口处湿润的淀粉-试纸是用于验证氧化性强于,原理为,与淀粉显蓝色,故现象为湿润的淀粉试纸变蓝;
故答案为:湿润的淀粉试纸变蓝;
(3)由于氧化性强于,装置B中发生,离子方程式为;
故答案为:;
(4)因为氧化性强于,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,要发生反应,同时检验的生成,故装置C制备,装置D验证氧化性强于并检验的生成,过程的操作和现象是打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层溶液变为紫红色;
故答案为:打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层溶液变为紫红色;
(5)为验证氧化性强于,实验时应避免的干扰,当B中溶液由黄色变为红棕色时,说明有大量的生成,此时应关闭活塞a,否则氯气过量,影响实验结论,也会造成环境污染,过程Ⅲ实验的目的是:确认C的黄色溶液中无,排除对置换实验的干扰;
故答案为:确认C的黄色溶液中无,排除对置换实验的干扰;
(6)该实验装置为制取,原理以和HCl的乙醇溶液为原料的反应为,制取的气体中含有,需要分离2种气体,而11℃时液化成红棕色液体,故冰水浴的作用是使液化,分离和;
烧杯中混合液用于吸收产生的同时生成,故反应离子方程式为;
故答案为:使液化,分离和;。
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