第四章 物质结构元素周期律 测试题2026-2027学年高一上学期人教版(2019)化学必修一
2026-10-11
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内容正文:
第四章 物质结构元素周期律 测试题
一、单选题
1.下列元素不是主族元素的是
A.钠 B.氯 C.铁 D.氧
2.下列各组物质互为同素异形体的是
A.H2O与H2O2 B.金刚石与石墨 C.CO和CO2 D.12C与14C
3.根据元素在周期表中的位置,下列判断错误的是
A.碱性: B.酸性:
C.非金属性: D.金属性:
4.下列物质中既含离子键又含共价键的是
A.NH4Cl B.NaCl C.HCl D.H2O
5.三星堆出土的青铜面具表面有一层“铜绿”[Cu2(OH)2CO3],其受热分解生成CuO、H2O和CO2。下列说法正确的是
A.CO2属于电解质 B.CuO属于酸性氧化物
C.Cu2(OH)2CO3属于碱 D.H2O属于共价化合物
6.下列化学用语正确的是
A.硫酸钠: B.碳酸根离子:
C.氧原子的结构示意图: D.NaClO中Cl的化合价:
7.根据Kr的原子结构示意图预测氪气的性质
A.非常活泼,容易与氯气等非金属单质反应
B.不太活泼,与氮气性质相似
C.比较活泼,能与钠、钾等金属反应
D.性质非常稳定,很难与其他物质发生反应
8.下列关于物质性质的比较,正确的是
A.原子半径大小: B.氢化物稳定性:
C.酸性强弱: D.碱性强弱:
9.锶元素(Sr)位于第五周期第ⅡA族。下列关于锶元素及其化合物的说法错误的是
A.与反应生成 B.属于离子化合物
C.碱性: D.中元素化合价为+4
10.软钾镁矾(化学式为)是一种重要的钾肥。下列说法正确的是
A.半径大小: B.热稳定性强弱:
C.沸点高低: D.碱性强弱:
11.反应可制备消毒剂,下列说法不正确的是
A.半径:
B.还原性:
C.属于离子化合物
D.具有强氧化性,可用于杀菌消毒
12.下列关于科技成果中所蕴含的化学知识的叙述,错误的是
A.发电玻璃的主要成分碲化镉(CdTe)属于胶体
B.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C.新型锂电池正极材料所用的属于盐
D.“东方超环”(人造太阳)用到的、和互为同位素
13.元素周期表是学习化学最有效的工具。下列有关元素周期表和元素周期律的叙述正确的是
A.可在周期表中金属与非金属的分界处寻找制作半导体芯片的元素
B.同周期元素随着原子序数增加,最高正价逐渐增大
C.最外层电子数为1的元素都是金属元素,都极易失电子
D.同周期第二、三主族元素的原子序数之差一定为1
14.下列选项中物质类别和所含化学键类型均正确的是
A
B
C
D
离子化合物
H2SO4
NH4Cl
NaOH
Na2O2
共价化合物
CO2
MgCl2
H2O
NH3
所含化学键类型
前者有离子键
后者有共价键
两者均含有离子键
两者均含有共价键
前者只有离子键
后者只有共价键
A.A B.B C.C D.D
15.四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,只有Y、Z、W位于同周期。X原子的最外层电子数是内层电子数的2.5倍;Y单质在空气中加热可得一种淡黄色固体;Z元素形成的简单离子半径在同周期元素中最小;W的最高正价与最低负价的代数和为6。下列有关说法正确的是
A.Z位于元素周期表中第三周期第ⅠA族
B.原子半径:
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:
D.Z的氧化物不溶于Y的最高价氧化物对应的水化物溶液
二、填空题
16.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氦-3的含量。开发月球的氦-3资源有望缓解人类能源短缺问题。
①氦-3的符号为________。
②氦在元素周期表的位置是________。
(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的原子结构示意图为________。
②钇(Y)是一种稀土元素。中钇元素的化合价为+3,则铁元素的化合价为________。
③钙享有“生命元素”之称,人体需要钙来建立和维持强壮的骨骼。心脏、肌肉和神经也需要钙来正常运作,根据金属活动性顺序表和元素周期律,在常温下与反应生成,加热条件下生成过氧化钙,CaO的电子式为________,过氧化钙的化学式为:________,Ca能与冷水反应,化学方程式为________。
④黔东南的一些地方的山泉水富含锶(Sr)元素,锶与钙同主族,下列关于Sr及其化合物的说法正确的是________(填序号)。
a.属于短周期元素
b.金属性:
c.氟化物的化学式
d.碱性:
e.焰色试验的焰色呈洋红色
17.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)Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为________,Bi的最高价氧化物为________。
(2)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是________元素(填元素符号)。
②、的酸性强弱:________(填“>”“<”或“=”,下同)。
③氢化物的还原性:________。
④原子半径比较:N________Si.
(3)可在图中分界线(虚线部分)附近寻找________(填字母)。
A.优良的催化剂 B.半导体材料 C.合金材料 D.农药
18.下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置。
周期
族
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
回答下列问题:
(1)①~⑨九种元素中,化学性质最不活泼的是______(填元素符号)。
(2)元素②的原子结构示意图是______,元素②与⑨组成的化合物中化学键类型为______(填“离子键”或“共价键”)。
(3)元素②和③中原子半径较大的是______(填元素符号)。
(4)元素③和④中气态氢化物稳定性较强的是______(填化学式)。
(5)元素⑧和⑨的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的是______(填化学式)。
(6)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的单质反应的离子方程式为__________________。
19.国家卫生健康委员会发布公告称,富硒酵母、二氧化硅、硫黄等6种食品添加剂新品种安全性已通过审查,这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂,用于食品生产中,丰富舌尖上的营养和美味。氧、硫、硒为同一主族相邻元素,请回答下列问题:
(1)硒(Se)是一种生命元素,有抗癌、抗衰老等重要功能。富硒酵母是一种新型添加剂,其中硒元素在周期表中的位置为______。工业上用浓焙烧CuSe的方法提取硒(其中Cu转化为),且有和(固体)生成,写出发生反应的化学方程式:______,理论上该反应每转移2 mol电子,得到的的质量为______g。
(2)已知,结合(1)中的化学反应,判断CuSe、、Se的还原性由强到弱顺序:______
(3)短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加剂中,其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:
①写出f元素对应的单质与x、d、e元素形成的化合物的水溶液反应的化学方程式:______。
②d和g形成的简单氢化物中,沸点较高的是______(填化学式)。
③由x、d、h三种元素组成的化合物的电子式为______。
④x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,此化合物可将碱性工业废水中的氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式:______。
⑤e和h组成的化合物是常用食品调味剂,用电子式表示其形成过程:______。
三、计算题
20.用表示原子:
(1)中性原子的中子数N=___________。
(2)共有x个电子,则该阳离子的中子数N=___________。
(3)共有x个电子,则该阴离子的中子数N=___________。
21.已知铜有63Cu与65Cu两种同位素,铜元素的近似相对原子质量为63.5,则在铜元素中,同位素65Cu的质量百分数约为__________? (写出计算过程,结果保留三位有效数字)。
四、解答题
22.下表是元素周期表的一部分,请参照元素①~⑥的位置回答下列问题:
(1)元素①在元素周期表中的位置为______,含有1个质子和2个中子的核素符号是______。
(2)元素②的元素符号为______,画出其简单离子示意图:______。
(3)元素①~⑥中碱金属元素有______(填元素符号,下同),卤族元素有______。
(4)元素④的单质和含元素⑤的强酸反应方程式为______;含元素④的氧化物和含元素③的氢氧化物溶液反应方程式为______。
23.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:与盐酸反应最剧烈的是________,与盐酸反应产生的气体最多的是________。
(2)向溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明非金属性:Cl________S(填“>”或“<”),反应的离子方程式为________。
(3)利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
①仪器A的名称为________,干燥管C的作用为________。
②若要证明非金属性:,D装置中为淀粉-碘化钾混合溶液,B装置中装有固体,则A装置中试剂为________,观察到D装置中溶液________(填现象),即可证明。
参考答案
1.C
【详解】A.钠元素位于元素周期表第3周期ⅠA族,属于主族元素,A不符合题意;
B.氯元素位于元素周期表第3周期ⅦA族,属于主族元素,B不符合题意;
C.铁元素位于元素周期表第4周期Ⅷ族,属于过渡金属元素,不是主族元素,C符合题意;
D.氧元素位于元素周期表第2周期ⅥA族,属于主族元素,D不符合题意;
故选C。
2.B
【详解】A.和均为化合物,不属于单质,不符合同素异形体的定义,A不符合题意;
B.金刚石和石墨是碳元素形成的结构不同的两种单质,互为同素异形体,B符合题意;
C.和均为化合物,不属于单质,不符合同素异形体的定义,C不符合题意;
D.和是碳元素的不同核素,互为同位素,不符合同素异形体的定义,D不符合题意;
故选B。
3.B
【详解】A.K和Li位于第ⅠA族,同主族从上到下金属性逐渐增强,金属性,则最高价氧化物对应水化物的碱性,A正确;
B.P和S位于第三周期,同周期从左到右非金属性逐渐增强,非金属性,则最高价氧化物对应水化物的酸性,B错误;
C.O和S位于第ⅥA族,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性,C正确;
D.Mg和Al位于第三周期,同周期从左到右金属性逐渐减弱,金属性,D正确;
故选B。
4.A
【详解】A.NH4Cl既含离子键又含共价键,A正确;
B.NaCl只含离子键,B错误;
C.HCl只含共价键,C错误;
D.H2O只含共价键,D错误。
5.D
【详解】A.自身不能电离产生自由移动的离子,其水溶液导电是因为与水反应生成的发生电离,属于非电解质,A错误;
B.可与酸反应只生成盐和水,属于碱性氧化物,不能与碱反应生成盐和水,不属于酸性氧化物,B错误;
C.碱是电离时产生的阴离子全部为的化合物,电离的阴离子还有,属于碱式盐,不属于碱,C错误;
D.中和以共价键结合,不存在离子键,属于共价化合物,D正确;
故选 D。
6.D
【详解】A.硫酸钠中Na为+1价、硫酸根为-2价,根据化合物正负化合价代数和为0,正确化学式应为,A错误;
B.离子的电荷数书写规则是“数字在前,正负号在后”,碳酸根离子正确写法为,B错误;
C.该结构示意图核电荷数为+6,对应碳元素,是碳原子的结构示意图;氧原子的核电荷数为8,核外电子排布应为2、6,正确结构图为,C错误;
D.中Na为+1价、O为-2价,根据化合价代数和为0可计算出Cl为+1价,化合价标注方式符合规范,D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.属于0族稀有气体元素,原子最外层已达8电子稳定结构,化学性质极不活泼,很难与氯气等非金属单质反应,A不符合题意;
B.性质不活泼是因为分子内键键能极大,而是单原子分子,二者结构本质不同,性质不相似,B不符合题意;
C.最外层电子结构稳定,化学性质不活泼,通常条件下不能与钠、钾等活泼金属反应,C不符合题意;
D.原子最外层为8电子稳定结构,不容易得失电子,性质非常稳定,很难与其他物质发生反应,D符合题意;
故选D。
8.A
【详解】A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时核电荷数越大原子半径越小。、位于第三周期,原子半径,位于第二周期,半径小于,故原子半径,A正确;
B.非金属性越强简单氢化物稳定性越强,非金属性,故氢化物稳定性,B错误;
C.非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性,故酸性,C错误;
D.金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性,故碱性,D错误;
故选A。
9.D
【详解】A.Sr位于第五周期第ⅡA族,和同主族的钙、钡性质相似,CaO、BaO都可以和水反应生成对应的氢氧化物,也可以与反应生成,A正确;
B.Sr是活泼金属元素,Cl是活泼非金属元素,活泼金属和活泼非金属形成离子化合物,属于离子化合物,B正确;
C.同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性也逐渐增强,金属性Sr > Ca,最高价氧化物对应水化物的碱性,C正确;
D.Sr位于第五周期第ⅡA族,最外层只有2个电子,是过氧化锶,其中是过氧根离子,元素化合价为+2,D错误;
故选D。
10.A
【详解】A.与核外电子层结构相同,核电荷数越小离子半径越大,故半径,A正确;
B.元素非金属性越强,简单气态氢化物热稳定性越强,非金属性,故热稳定性,B错误;
C.常温下是液体(因分子间存在氢键),沸点远高于气态的,故沸点,C错误;
D.元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性,故碱性,D错误;
故选A。
11.C
【详解】A.核外有2个电子层,核外有3个电子层,电子层数越多离子半径越大,故,A正确;
B.该反应中中S元素化合价升高,作还原剂,是Cl元素化合价降低得到的还原产物,氧化还原反应中还原剂还原性大于还原产物,故还原性,B正确;
C.中只含共价键,熔融状态下不导电,属于共价化合物,不是离子化合物,C错误;
D.中Cl为+4价,易得电子表现强氧化性,可使蛋白质变性,用于杀菌消毒,D正确;
故选C。
12.A
【详解】A.胶体是由分散质和分散剂组成的分散系,属于混合物,而碲化镉(CdTe)是纯净物,不属于胶体,A错误;
B.螺旋碳纳米管与石墨烯是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.由酸根离子()和金属阳离子(Li+、Fe2+)构成,属于盐,C正确;
D.T、D和质子数相同(均为1),中子数不同(分别为2、1、0),互为同位素,D正确;
故选A。
13.A
【详解】A.在金属元素和非金属元素分界区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性,可以在此寻找良好的半导体芯片的元素,如硅等,故A正确;
B.第二周期的氧没有最高正价、氟没有正价,故B错误;
C.氢元素的原子是最外层电子数为1的主族元素,不是金属,故C错误;
D.同周期第二、三主族元素的原子序数之差可能为1、11或25,故D错误;
选A。
14.C
【详解】A.属于共价化合物,仅含共价键,不存在离子键,A错误;
B.是由和构成的离子化合物,不属于共价化合物,B错误;
C.是离子化合物,含与之间的离子键,以及与之间的共价键;是共价化合物,仅含与之间的共价键,二者均含有共价键,C正确;
D.中除离子键外,还含有两个原子之间的共价键,并非只有离子键,D错误;
故选C。
15.C
【分析】短周期主族元素中,有内层电子的原子,其内层电子数为2或10。由于最外层电子数不超过8,结合X原子的最外层电子数是内层电子数的2.5倍,可知其内层电子数为2,最外层电子数为5,故X为N。钠在空气中加热生成淡黄色的,故Y为Na。Y、Z、W位于同周期,因此Z、W均为第三周期元素。第三周期元素形成的常见简单离子中,、、均有2个电子层,常见阴离子有3个电子层;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,因此的半径最小,故Z为Al。主族非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8,结合二者的代数和为6,可得W的最高正价为+7价、最低负价为-1价,故第三周期的W为Cl。
【详解】A.Z为Al,Al原子有3个电子层,最外层有3个电子,因此Al位于元素周期表中第三周期第ⅢA族,A错误;
B.Y、Z、W分别为Na、Al、Cl,三者位于第三周期。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,因此原子半径为,即,与选项中的大小关系不符,B错误;
C.Y、Z分别为Na、Al,同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,因此Na的金属性强于Al,其最高价氧化物对应水化物的碱性也更强,即碱性为,C正确;
D.Z的氧化物为,Y的最高价氧化物对应的水化物为NaOH。是两性氧化物,能与NaOH溶液反应而溶解,离子方程式为,D错误;
故选C。
16.(1) 第一周期0族
(2) +2 ce
【详解】(1)核素符号标注规则为左上角写质量数、左下角写质子数,氦质子数为2,氦-3质量数为3,故符号为;
② 氦原子序数为2,核外只有1个电子层,最外层电子达稳定结构,因此位于元素周期表第一周期0族;
(2)
① P为15号元素,核内15个质子,核外电子分三层排布,电子数依次为2、8、5,据此书写原子结构示意图为;
② 化合物正负化合价代数和为0,为+2价、为+3价、整体为-3价,设化合价为,则,解得;
③ 是离子化合物,由和构成,据此写电子式为;过氧根为,与按1:1结合,故过氧化钙化学式为;为活泼金属,与冷水置换出同时生成,反应的化学方程式为;
④ 与同主族,位于第五周期(长周期),同主族从上到下金属性增强、最高价氧化物水化物碱性增强,故a、b、d错误;最高正价为+2,氟化物为,c正确;锶的焰色试验为洋红色,e正确,故选。
17.(1)
(2) F < < <
(3)B
【分析】同周期从左向右非金属性增强,最高价含氧酸酸性增强;非金属性越强,氢化物热稳定性越高,氢化物的还原性越弱;
【详解】(1)Cl的最高价为+7价,最高价氧化物对应水化物的化学式为;Bi位于第Ⅴ主族,最高价为+5价,Bi的最高价氧化物为。
(2)①阴影部分元素是卤族元素,非金属性越强,氢化物热稳定性越高,F非金属性最强,因此氢化物热稳定性最高的是F。
②同周期从左向右非金属性增强,最高价含氧酸酸性增强,因此、的酸性<。
③非金属性越强,氢化物的还原性越弱,非金属性,<。
④电子层数越多半径越大,N位于第二周期,Si位于第三周期,原子半径比较:N<Si.
(3)元素周期表金属、非金属分界线附近可找半导体材料,故选B。
18.(1)Ne
(2) 共价键
(3)C
(4)H2O
(5)HClO4
(6)
【分析】根据周期表可知:①-⑨分别为:H、C、N、O、Ne、Na、Al、S、Cl。
【详解】(1)惰性气体化学性质最不活泼,①~⑨九种元素中,化学性质最不活泼的是Ne;
(2)
元素②为C,元素②的原子结构示意图是,元素②与⑨组成的化合物CCl4中化学键类型为共价键;
(3)同一周期从左到右原子半径依次减小,元素C和N中原子半径较大的是C;
(4)非金属性越强,气态氢化物越稳定,同一周期从左到右,非金属性逐渐增强,N和O中气态氢化物稳定性较强的是H2O,即元素③和④中气态氢化物稳定性较强的是H2O;
(5)非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,同一周期从左到右,非金属性逐渐增强,元素S和Cl的最高价氧化物对应的水化物中,酸性强的是HClO4;
(6)元素⑥是Na,⑦是Al,钠的最高价氧化物对应水化物的溶液是氢氧化钠,根据题意是氢氧化钠溶液与单质铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子方程式为。
19.(1) 第四周期第ⅥA族 37
(2)
(3)
【分析】第(3)问中,g为短周期元素,最高正化合价为+6价,因此g为S;h的最低负化合价为−1价,且原子序数大于S,因此h为Cl。d的最低负化合价为−2价,且原子序数小于S,因此d为O。e的最高正化合价为+1价,原子序数介于O和S之间,因此e为Na;f的最高正化合价为+3价,原子序数介于Na和S之间,因此f为Al。x的最高正化合价为+1价,原子序数小于O,可考虑H或Li;若x为Li,其与O形成的常见化合物不含极性共价键,不符合④的条件,因此x为H。
【详解】(1)氧位于第二周期第ⅥA族,硫位于第三周期第ⅥA族,硒是硫的下一周期同族元素,因此硒位于第四周期第ⅥA族。CuSe中Se元素的化合价为−2价,生成后升至+4价,每生成1 mol转移6 mol电子;浓硫酸中S元素由+6价降至中的+4价,每生成1 mol得到2 mol电子,因此CuSe与被还原的的物质的量之比为1∶3。另有1 mol提供生成所需的硫酸根,结合原子守恒,反应的化学方程式为。转移2 mol电子时,生成的物质的量为。的摩尔质量为,故其质量为;
(2)同一氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物。在(1)的反应中,CuSe中的Se元素由−2价升至+4价,CuSe是还原剂;浓硫酸中的S元素由+6价降至+4价,是还原产物,因此还原性为。在反应中,中的S元素由+4价升至+6价,是还原剂;中的Se元素由+4价降至0价,Se是还原产物,因此还原性为。综合两个关系,还原性由强到弱的顺序为;
(3)①f为Al,x、d、e分别为H、O、Na,三者形成的化合物为NaOH。Al与NaOH溶液反应生成和,根据原子守恒配平,化学方程式为;
②d为O,g为S,对应的简单氢化物分别为和。水分子间能形成氢键,使水的沸点高于硫化氢,因此沸点较高的是;
③x、d、h分别为H、O、Cl,次氯酸HClO符合三种元素组成的要求。H原子与O原子之间、O原子与Cl原子之间各形成一对共用电子对,O原子上还有两对孤电子对,Cl原子上还有三对孤电子对,因此电子式为;
④x、d分别为H、O,分子中既有O—H极性共价键,又有O—O非极性共价键,符合题意。中C元素由+2价升至中的+4价,每个C原子失去2个电子;中两个O原子的化合价均由−1价降至−2价,共得到2个电子,因此与反应的物质的量之比为1∶1。结合碱性条件及原子、电荷守恒,离子方程式为;
⑤e为Na,h为Cl,二者组成的常用食品调味剂为NaCl。Na原子失去最外层的1个电子形成,Cl原子得到该电子形成,两种离子通过静电作用形成离子化合物,用电子式表示其形成过程为。
20. A-Z A-x-n A-x+n
【详解】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,又因为中子数+质子数=质量数,据此可知中性原子的中子数N=A-Z;
(2)中性原子的核外电子数=质子数,所以如果AXn+共有x个电子,则质子数=X+n,因此该阳离子的中子数N=A-x-n;
(3)同(2)分析可知,如果AXn-共有x个电子,则质子数=X-n,因此该阴离子的中子数N=A-x+n。
21.25.6%
【详解】设的原子百分数为,则的原子百分数为;则有,解得,所以的原子百分含量是0.25,那么的质量百分数约为:。
22.(1) 第一周期第ⅠA族
(2) O
(3) Na Cl
(4)
【分析】根据元素在周期表中的位置推断可知:①为H,②为O,③为Na,④为Al,⑤为S,⑥为Cl,据此分析进行解答。
【详解】(1)元素①为H(氢),位于元素周期表的第一周期第ⅠA族。含有1个质子和2个中子的氢核素,其质量数为1+2=3,核素符号表示为;
(2)
元素②为O(氧),其简单离子为氧离子O2-,氧原子的核电荷数为8,得到2个电子后核外共有10个电子,分两层排布,第一层2个,第二层8个,结构示意图可表示为;
(3)碱金属元素位于周期表的第ⅠA族(除H外),因此所给元素中碱金属为③,即Na;卤族元素位于第ⅦA族,因此所给元素中卤族元素为⑥,即Cl;
(4)元素④的单质为Al,含元素⑤(S)的强酸为硫酸H2SO4,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,化学方程式为;含元素④的氧化物为两性氧化物氧化铝Al2O3,含元素③的氢氧化物为氢氧化钠(NaOH),氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,化学方程式为。
23.(1) 钾 铝
(2) >
(3) 分液漏斗 防止倒吸 浓盐酸 变蓝色
【分析】本题考查元素周期律的实验探究。通过金属与酸反应的剧烈程度可比较金属性强弱;通过非金属单质之间的置换反应可比较非金属性强弱。解题的关键是熟练掌握金属性和非金属性强弱的判断依据,以及常见气体的制备原理、装置作用和物质性质的检验方法。
【详解】(1)根据元素周期律,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,故金属性强弱顺序为:K > Na > Mg > Al。金属性越强,与酸反应越剧烈,因此钾与盐酸反应最剧烈。根据电子守恒,1 mol Na、K、Mg、Al与足量酸反应失去的电子数分别为1 mol、1 mol、2 mol、3 mol,生成的氢气分别为0.5 mol、0.5 mol、1 mol、1.5 mol,故铝与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向溶液中通入氯气出现黄色浑浊,说明氯气将硫离子氧化为硫单质,发生反应的离子方程式为。根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知单质的氧化性,元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,从而证明非金属性:Cl > S。
(3)①根据仪器构造可知,仪器A的名称为分液漏斗;干燥管C的球形部分空间较大,能起到缓冲作用,其作用是防止D中的液体倒吸入B装置中。
②要证明非金属性Cl > I,可通过氯气与碘化钾反应置换出碘单质来实现。装置B中装有固体,常温下高锰酸钾可与浓盐酸反应制取氯气,故A装置中的试剂为浓盐酸;生成的氯气进入D装置,发生反应,生成的碘单质遇淀粉变蓝色,因此观察到D装置中溶液变蓝色,即可证明非金属性。
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