专题1.5 元素周期律及元素周期表-备战2023年高考化学新编大一轮复习讲义
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这是一份专题1.5 元素周期律及元素周期表-备战2023年高考化学新编大一轮复习讲义,共49页。学案主要包含了考纲要求,核心知识梳理,特别强调,知识点辨析.正误判断,精准训练1,精准训练2,精准训练3,真题感悟等内容,欢迎下载使用。
专题1.5 元素周期律及元素周期表
第1讲 原子结构 化学键
【考纲要求】
1.了解元素、核素和同位素的含义。
2.了解原子的构成,了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
4.了解原子核外电子排布规律,掌握原子结构示意图、电子式、结构式的表示方法。
5.了解化学键的定义,了解离子键、共价键的形成。
考点一 原子结构、核素
【核心知识梳理】
1.原子构成
(1)原子的定义:原子是化学变化中的最小微粒。
(2)构成原子的微粒及作用
(2)微粒之间的关系
①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;
②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);
③阳离子的核外电子数=质子数-电荷数;
④阴离子的核外电子数=质子数+电荷数。
(3)符号X中各数字的含义
2.元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的关系
(2)同位素的特征
①相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。
③同位素的“六同三不同”
(3)氢元素的三种核素
H:名称为氕,不含中子;
H:用字母D表示,名称为氘或重氢;
H:用字母T表示,名称为氚或超重氢。
(4)几种重要核素的用途
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃料
用于考古断代
分析古代人类食物结构
制氢弹
示踪原子
【特别强调】
(1)并非所有的原子都含有中子,H原子核中只有一个质子,没有中子。
(2)一种元素可有若干种不同的核素,也可只有一种核素,因此核素的种类大于元素的种类。
(3)1H2和2H2既不是同位素,也不是同素异形体。
(4)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。
(5)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+与Na+、F-等,NH与OH-等。
(4)不同的核素可能具有相同的质子数,如H与H;也可能具有相同的中子数,如C与O;也可能具有相同的质量数,如C与N;也可能质子数、中子数、质量数均不相同,如H与C。
(5)同位素的物理性质不同,但化学性质几乎相同。
(6)不同核素之间的转化属于核反应,不属于化学反应。
3.两种相对原子质量
(1)原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量。
(2)元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。
如:Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%。
【知识点辨析.正误判断】
(1)一种核素只有一种质量数( )
(2)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子( )
(3)不同的核素可能具有相同的质子数,也可能质子数、中子数、质量数均不相同( )
(4)核聚变如H+H―→He+n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化( )
(5)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素( )
(6)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化( )
(7)Cl与Cl得电子能力几乎相同( )
(8)氢的三种核素形成的单质有6种,它们物理性质有所不同,但化学性质几乎完全相同( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√
【精准训练1】
1.H、H、H、H+、H2是( )
A.氢的五种同位素 B.五种氢元素
C.氢的五种核素 D.氢元素的五种不同粒子
2.“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是( )
A.Pu与U互为同位素
B.Pu与Pu互为同素异形体
C.Pu与U具有完全相同的化学性质
D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数
3.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,下列关于Y的说法正确的是( )
A.Y的质子数与中子数之差为50
B.Y和Y为同位素
C.Y和Y的核外电子数不相等
D.Y和Y是钇元素的两种不同的核素,具有不同的化学性质
4.某元素的一种核素X的原子质量数为A,含N个中子,它与1H原子组成HmX分子,a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.mol B.mol
C.mol D.mol
5.X、Y、Z和R分别代表4种元素。如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-4种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数),则下列关系正确的是( )
A.a-c=m-n B.a-b=n-m
C.c-d=m+n D.b-d=n+m
6.氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素,在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中( )
A.75.77%表示35Cl的质量分数
B.24.23%表示35Cl的丰度
C.35.453表示氯元素的相对原子质量
D.36.966表示37Cl的质量数
考点二 原子核外电子排布
【核心知识梳理】
1.核外电子排布规律
电子层的表示方法
1
2
3
4
5
6
7
K
L
M
N
O
P
Q
能量规律
数量规律
①每层最多容纳的电子数为2n2。
②最外层电子数不超过8(K层为最外层电子数不超过2)。
③次外层电子数不超过18。
2.原子结构示意图
3.元素的性质与原子的核外电子排布的关系
元素结构与性质
稀有气体元素
金属元素
非金属元素
最外层电子数
8(He为2)
一般小于4
一般大于或等于4
稳定性
稳定
不稳定
不稳定
得失电子能力
既不易得电子,也不易失电子
易失电子
易得电子
化合价
0
只显正价
既显正价,又显负价(F无正价)
4.短周期元素原子核外电子排布的特征
原子核中无中子的原子
H
最外层有1个电子的元素
H、Li、Na
最外层有2个电子的元素
Be、Mg、He
最外层电子数等于次外层电子数的元素
Be、Ar
最外层电子数是次外层电子数2倍的元素
C
最外层电子数是次外层电子数3倍的元素
O
最外层电子数是次外层电子数4倍的元素
Ne
电子层数与最外层电子数相等的元素
H、Be、Al
电子总数为最外层电子数2倍的元素
Be
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素
Li、Si
内层电子总数是最外层电子数2倍的元素
Li、P
5.等电子微粒
(1)“10电子”微粒
(2)“18电子”微粒
(3)“14电子”微粒:Si、N2、CO、C2H2、C。
(4)“16电子”微粒:S、O2、C2H4、HCHO。
【知识点辨析.正误判断】
(1)硫离子的结构示意图: ( )
(2)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子( )
(3)非金属元素原子的核外电子数一般大于或等于4( )
(4)核外电子首先占据能量较高的电子层( )
(5)某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍( )
(6)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同( )
(7)NH与Na+的质子数与电子数均相同( )
(8)16O与18O是氧元素的两种核素,16O与18O核外电子排布方式相同( )
(9)除Li外的碱金属原子次外层都有8个电子(√)
(10)某元素的原子最外层只有一个电子,则它一定是金属元素(×)
(11)同一元素的不同核素原子核外电子排布不同(×)
答案: (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)√ (10)× (11)×
【精准训练2】
1.在第n电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与(n-1)层相同;当它作为原子的次外层时,其电子数比(n-1)层多10个,则此电子层是 ( )
A.K层 B.L层
C.M层 D.N层
2.两种元素原子X和Y,X原子的M层比Y原子的M层少3个电子,Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍,则X、Y分别是( )
A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氮原子
C.氮原子和碳原子 D.碳原子和铝原子
3.下列有关短周期元素原子的说法正确的是( )
A.当原子形成简单离子后,其最外层上的电子数可超过8个
B.原子最外层上的电子数少于4个时,电子数越多,还原性越强
C.原子核外电子中,最外层上的电子能量最高
D.当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构
4.下列说法中肯定错误的是( )
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.阳离子的最外层电子数可能为2,也可能为8
5.a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,b的最外层电子数为内层电子数的2倍,c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。下列叙述错误的是 ( )
A.d元素的非金属性最强
B.它们均存在两种或两种以上的氧化物
C.只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D.b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
6.已知某粒子的结构示意图为。
试回答:
(1)当x-y=10时,该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y=8时,粒子可能为(填名称):________、_____________、________、________、________。
(3)写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
考点三 化学键和分子间作用力
【核心知识梳理】
1.化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质:反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
2.离子键、共价键的比较
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形成的相互作用
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
共用电子对不偏向任何一方原子
共用电子对偏向一方原子
形成条件
活泼金属与活泼非金属经电子得失,形成离子键;或者铵根离子与酸根离子之间
同种元素原子之间成键
不同种元素原子之间成键
形成的物质
离子化合物
非金属单质(稀有气体除外);某些共价化合物或离子化合物
共价化合物或某些离子化合物
3.共价键的分类
形成原子种类
电子对偏向情况
非极性共价键
同种元素原子
无偏向
极性共价键
不同种元素的原子
偏向吸引电子能力强的一方
4.化学键与物质类别的关系
项目
离子化合物
共价化合物
定义
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
化学键类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
与物质类别的关系
①强碱
②绝大多数盐
③活泼金属氧化物
①含氧酸
②弱碱
③气态氢化物
④非金属氧化物
⑤极少数盐
【微专题】
判断离子化合物和共价化合物的3种方法
5.电子式的书写方法
(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)书写方法
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物
如NaCl:。
②共价化合物
如HCl:。
【特别强调】
6.分子间作用力和氢键
(1)分子间作用力
定义
把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力
特点
①分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质;
②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质,微粒之间不存在分子间作用力
变化规律
一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点也越高。例如:熔、沸点:I2>Br2>Cl2>F2
(2)氢键
定义
分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用
形成条件
除H外,形成氢键的原子通常是F、N、O
存在
氢键存在广泛,如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高
【知识点辨析.正误判断】
1.化学键的判断
(1)化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力,既包括静电吸引力,又包括静电排斥力 ( )
(2)所有物质中都存在化学键 ( )
(3)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键( )
(4)原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时,所形成的化学键一定是离子键 ( )
(5)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键 ( )
(6)共价化合物溶于水,分子内共价键被破坏,单质溶于水,分子内共价键不被破坏( )
答案: (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2.“8电子”稳定结构的判断
(1)N2和Cl2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构( )
(2)CH4和CCl4中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构( )
(3)Mg2+和S2-的最外层电子都形成了8个电子的稳定结构( )
(4)N2和NH3中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构( )
(5)PCl5中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构( )
(6)CO2、NCl3中所有原子最外层都满足8电子结构( )
(7)常温常压下,气态单质分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构( )
答案: (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×
3.分子间作用力和氢键判断
(1)H2O的稳定性大于H2S,是因为水分子间存在氢键( )
(2)F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高,是因为分子间作用力越来越大( )
(3)共价化合物分子间均不存在分子间作用力( )
(4)HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,其熔沸点逐渐升高( )
(5)由于分子间作用力逐渐增加,甲烷、乙烷、丙烷的沸点逐渐升高( )
(6)H2S、H2O为同一主族元素的氢化物,且相对分子质量:H2S>H2O,则必有沸点:H2S>H2O( )
答案: (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
【精准训练3】
1.下列化合物中,既有离子键,又有共价键的是( )
A.MgCl2 B.Na2O2
C.Cl2 D.NH3·H2O
2.短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大,它们的原子序数之和为20,且Y2-与Z+核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是( )
A.Z2Y B.X2Y2
C.Z2Y2 D.ZYX
3.下列有关说法正确的是( )
A.该组化合物中只含有共价键:H2O、NH4Cl、H2O2
B.非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物
C.Na2O、NaOH和Na2SO4为离子化合物,HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4为共价化合物
D.共价化合物是由不同种元素原子间通过共用电子对形成的
4.如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是( )
A.H2S B.HCl C.PH3 D.SiH4
5.下列电子式书写正确的是( )
A.NH3 B.—OH
C.HCl D.Na2O2
6.有以下8种物质:①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl
请用上述物质的序号填空:
(1)不存在化学键的是________。
(2)只存在极性共价键的是________。
(3)只存在非极性共价键的是________。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是________。
(5)只存在离子键的是________。
(6)既存在离子键又存在共价键的是________。
(7)属于离子化合物的是________。
【真题感悟】
1.【2019•北京卷】2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A. In是第五周期第ⅢA族元素
B. 11549In的中子数与电子数的差值为17
C. 原子半径:In>Al
D. 碱性:In(OH)3>RbOH
2. 【2020•新课标Ⅰ卷】1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素
,开创了人造放射性核素的先河:+→+。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A.的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半径小于Y的 D.Y仅有一种含氧酸
3.【2019•上海卷】关于离子化合物 NH5,下列说法正确的是( )
A.N 为-5 价 B.阴阳离子个数比是 1:1
C.阴离子为 8 电子稳定结构 D.阳离子的电子数为 11
4.【2020•浙江1月选考】下列说法正确的是( )
A.同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布,先排满K层再排L层,先排满M层再排N层
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,Ⅱ A与Ⅲ A族元素原子的核电荷数都相差1
5.【2020•浙江1月选考】有共价键的离子化合物是( )
A.Na2O2 B.H2SO4 C.CH2Cl2 D.SiC
6.【2019•上海卷】下列反应只需要破坏共价键的是( )
A.晶体硅熔化 B.碘升华 C.熔融 Al2O3 D.NaCl 溶于水
7.【2017•北京卷】2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是( )
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素 B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱 D.中子数为176的Ts核素符号是
8.【2018·天津】下列有关物质性质的比较,结论正确的是( )
A.溶解度:Na2CO3Sn,而金属活动性Sn>Pb。
(3)比较不同周期、不同主族元素的性质
金属性Mg>Al、Ca>Mg,则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,
则Ca(OH)2>Al(OH)3。
(4)比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法:
非金属性:C>Si,O>C,则氢化物稳定性:H2O>CH4>SiH4。
(5)推测未知元素的某些性质
已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶;再如:已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为有色固体,与氢难化合,HAt不稳定,水溶液呈酸性,AgAt不溶于水等。
(6)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近,如:Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找,如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
3. 元素金属性和非金属性强弱的判断方法
金属性
比较
本质
原子越易失电子,金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断方法
①在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
⑤若Xn++Y―→X+Ym+,则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置:左边或下方元素的金属性强
非金属性比较
本质
原子越易得电子,非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断方法
①与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱,非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
④元素在周期表中的位置:右边或上方元素的非金属性强
【特别强调】
规避金属性和非金属性判断中的易错点
(1)对于主族元素而言,元素的最高正化合价和主族序数相同,但是氧无最高正价,氟无正价,一般为零价或负价。
(2)判断元素非金属性或金属性的强弱,依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。
(3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时,必须是其最高价氧化物的水化物。
【微专题】
“位、构、性”——元素推断
1.根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系推断
(1)几个重要关系式
①核外电子层数=周期数(对于大部分元素来说)。
②主族序数=最外层电子数=最高正价(O、F除外)=8-|最低负价|。
③|最高正价|-|最低负价|=
(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
①族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。
②族序数等于周期数2倍的元素:C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素:O。
④周期数是族序数2倍的元素:Li、Ca、Tl。
⑤周期数是族序数3倍的元素:Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:H、C、Si。
⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:S。
⑧最高正价不等于族序数的短周期元素:O(F无正价)。
2.根据常见元素及其化合物的特性推断
氢
质量最轻的元素,其单质可以填充气球
碳
形成化合物最多的元素;可形成自然界硬度最大的物质;气态氢化物中含氢质量分数最大的元素
氮
空气中含量最多的元素;气态氢化物的水溶液呈碱性的元素
氧
地壳中含量最多的元素;气态氢化物的沸点最高的元素;氢化物在通常状况下呈液态的元素
氟
最活泼的非金属元素;无正价的元素;无含氧酸的非金属元素;无氧酸可腐蚀玻璃的元素;气态氢化物最稳定的元素;阴离子的还原性最弱的元素
钠
短周期元素中与水反应较剧烈的金属元素,最高价氧化物的水化物碱性最强的元素;短周期主族元素中原子半径最大的元素;与氧气在加热条件下反应生成过氧化物(Na2O2)的元素;焰色反应为黄色的元素
铝
地壳中含量最多的金属元素;最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应
硅
良好的半导体材料,地壳中含量第二的元素,能跟强碱溶液反应,还能被氢氟酸溶解
硫
淡黄色晶体,它的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化还原反应
氯
短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素
【特别强调】
(1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He,H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界,第ⅠA族左
侧无元素分布。
(2)He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。
(3)同一周期中元素的原子序数比左边相邻元素原子序数大1,比右边相邻元素的原子序数小1。
(4)同主族上下周期元素的原子序数关系
若在第ⅠA族或第ⅡA族
原子序数之差为上周期所包含的元素种数
若在第ⅢA族~第ⅦA族
原子序数之差为下周期所包含的元素种数
(5)等式关系:电子层数=周期数;质子数=原子序数;最外层电子数=主族序数;
主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外),负价=主族序数-8。
【知识点辨析.正误判断】
(1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小( )
(2)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性( )
(3)元素的原子得电子越多,非金属性越强,失电子越多,金属性越强( )
(4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强,碱性越强,金属性越强( )
(5)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱( )
(6)氢化物稳定性:HF>HCl>H2S>SiH4>PH3( )
(7)酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4( )
(8)第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强( )
(9)第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)×
【精准训练2】
1.下列事实中,不能用元素周期律解释的是( )
A.原子半径:K>Ca>Mg
B.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
C.热稳定性:HF>HCl>H2S
D.酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3
2.根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息,下列叙述正确的是( )
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.104
0.074
主要化合价
+1
+3
+2
+6、-2
-2
A.E2-与B3+的核外电子数不可能相等
B.离子半径:A+F
C.酸性强弱:H3AsO4H2CO3
非金属性:Cl>C
D
热稳定性强弱:HBr>HI
非金属性:Br>I
5.现有短周期元素R、X、Y、Z、T。R与T原子最外层电子数均是电子层数的2倍;Y元素能与大多数金属和非金属元素形成化合物;Z+与Y2-电子层结构相同。五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示,下列推断正确的是( )
A.Y、Z组成的化合物只含离子键
B.氢化物的沸点:RY> Z B.原子半径:Z>Y>X>W
C.元素X的含氧酸均为强酸 D.Y的氧化物水化物为强碱
2.【2021·浙江高考】 已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是( )
Z
M
X
Y
Q
R
A. 还原性:
B X能从中置换出Z
C. Y能与反应得到Fe
D. M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
3.【2021·全国高考甲卷】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是
A.原子半径:
B.W与X只能形成一种化合物
C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应
D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
4.【2021·全国高考乙卷】我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤,经分析发现其构成与地球士壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,下列结论正确的是( )
A.原子半径大小顺序为
B.化合物XW中的化学键为离子键
C.Y单质的导电性能弱于Z单质的
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
5.【2021·广东高考】一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、 原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是( )
A.是一种强酸
B.非金属性:
C.原子半径:
D.中,的化合价为+2价
6.【2021·湖南高考】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2:1的分子。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:
B.W与Y能形成含有非极性键的化合物
C.X和Y的最简单氢化物的沸点:
D.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
7.【2021·浙江高考】现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q,原子序数依次增大,其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表:
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
单质为淡黃色固体,常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是( )
A.常温时,X单质能与水发生剧烈反应
B.Y与Q元素组成的YQ4分子,空间构型为正四面体
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D.第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
8.【2020•新课标Ⅱ卷】一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是( )
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
9.【2020•天津卷】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是( )
元素
X
Y
Z
W
最高价氧化物的水化物
H3ZO4
溶液对应的pH(25℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A.元素电负性:ZW
C.根据结构可推测化合物M可用作漂白剂
D.X、Z、L形成的简单氢化物中L的沸点最高
15.a、b、c、d、e均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且原子核外L电子层的电子数分别为0、1、5、8、8,d的最高正价与最低负价的绝对值相等,e的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HneO2n+2。下列说法正确的是 ( )
A.单质的沸点:e>d
B.简单阴离子的还原性:e>c
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:cc
B.a、b、c的电负性:b>a>c
C.a、b、d含氧酸的酸性:d>b>a
D.b、c形成的晶体和c、d形成的晶体类型不同
17. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中X、W同主族,元素X的原子最外层电子数是其内
层电子数的3倍,元素W基态原子的3p轨道上有4个电子,Y是短周期中金属性最强的元素,Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.元素Z、W的最高价氧化物对应的水化物能发生反应
C.元素Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强
D.元素W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
18.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Y与W同主族,X和Z的质子数之和为Y和W的质子数之和的一半。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,甲和丁的组成元素相同且常温下均为液体,其中含甲3%的溶液是医院常用的一种消毒剂,化合物N是具有漂白性的气体。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物及部分反应条件省略)。下列说法错误的是( )
A.图中催化剂在一定条件下与铝粉混合可能发生铝热反应
B.由Y与Z元素形成的某常见化合物中,阴、阳离子个数比为1:2
C.沸点:丁>丙,是因为丁分子间存在氢键
D.丙与N能发生氧化还原反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
19.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果:__________________
________________________________________________________与盐酸反应最剧烈,______与盐酸反应最慢。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:____________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为__________,干燥管D的作用是______________________________。
(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为______________、______________、______________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为_____________________________________________________________。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中加____________、B中加Na2CO3、C中加____________,观察到C中溶液的现象为__________________________________________________________________________________。
(6)若A中改加浓HNO3,能否证明非金属性:C>Si?为什么?应怎样改进?
20.元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知氧族元素(不含Po)的部分知识如下表所示:
元素
8O
16S
34Se
52Te
单质熔点/℃
-218.4
113
450
单质沸点/℃
-183
444.6
685
1 390
元素主要
化合价
-2
-2,+4,+6
-2,+4,+6
原子半径
逐渐增大
单质与H2反应情况
点燃时
易化合
加热化合
加热难化合
不能直
接化合
请总结表中知识规律,并依据元素周期律回答下列问题:
(1)单质硒的熔点范围可能是________________________________。
(2)元素碲的主要化合价可能有_______________________________。
(3)硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是 (用化学式表示)。
(4)氢硒酸有较强的 (填“氧化性”或“还原性”),因此露置在空气中长期保存易变质,其可能发生反应的化学方程式为 。
(5)下图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图,其中a、b、c、d分别表示氧族元素中某一元素的单质,纵坐标为相同物质的量的单质与H2反应过程中的能量变化(能量变化>0表示放热,能量变化HI,则非金属性Br>I,正确。
5.答案 C
解析 原子序数RCl->Na+。
(3)化合物Na2S3的水溶液在空气中久置后变质,生成硫和氢氧化钠,反应的化学方程式为2Na2S3+O2+2H2O===4NaOH+6S↓
【真题感悟】
1.答案 D
解析 根据题干信息可知,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,化合物XW3与WZ相遇会产生白烟,则WX3为NH3,WZ为HCl,所以W为H元素,X为N元素,Z为Cl元素,又四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z,则Y的核外电子总数为11,Y为Na元素。根据上述分析可知,W为H元素,X为N元素,Y为Na元素,Z为Cl元素,则:A项,Na为金属元素,非金属性最弱,非金属性Y<Z,A错误;B项,同周期元素从左至右原子半径依次减小,同主族元素至上而下原子半径依次增大,则原子半径:Na>Cl>N>H,B错误;C项,N元素的含氧酸不一定全是强酸,如HNO2为弱酸,C错误;D项,Y的氧化物水化物为NaOH,属于强碱,D正确;故选D。
2.答案 A
解析 根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置,以及Y的最高化合价为+3,可推知,X为:,Y为:,Z为:C,M为:N,Q为:S,R为:,据此分析答题。A.为:,为:,中硫的还原性强于中的氯元素,A错误;B.和发生下述反应:,B正确;C.和发生铝热反应如下:,C正确;D.M为:N,N的最高价氧化物的水化物为:,最低价氢化物为:,二者发生如下反应:,D正确;答案为:A
3.答案 D
解析 分析 W.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍,则分析知,Z的最外层电子数为偶数,W和X的单质常温下均为气体,则推知W和X为非金属元素,所以可判断W为H元素,X为N元素,Z的最外层电子数为1+5=6,Y的最外层电子数为=3,则Y为Al元素,Z为S元素,据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。
根据上述分析可知,W为H元素,X为N元素,Y为Al元素,Z为S元素,则A.电子层数越多的元素原子半径越大,同周期元素原子半径依次减弱,则原子半径:Y(Al)>Z(S)>X(N)>W(H),A错误;B.W为H元素,X为N元素,两者可形成NH3和N2H4,B错误;C.Y为Al元素,其氧化物为两性氧化物,可与强酸、强碱反应,C错误;D.W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS,两者既含有离子键又含有共价键,D正确。故选D。
4.答案 B
解析 由短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15, X、Y、Z为同周期相邻元素,可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素,又因X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,故W一定不是第ⅢA族元素,即W一定是第ⅥA族元素,进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si,据此答题。A.O原子有两层,Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大,故原子半径大小顺序为Mg>Al>Si>O,即,A错误;B.化合物XW即MgO为离子化合物,其中的化学键为离子键,B正确;C.Y单质为铝单质,铝属于导体,导电性很强,Z单质为硅,为半导体,半导体导电性介于导体和绝缘体之间,故Y单质的导电性能强于Z单质的,C错误;D.Z的氧化物的水化物为硅酸,硅酸酸性弱于碳酸,D错误;故选B。
5.答案 C
解析 题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期,即第二周期元素,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素的原子比原子多8个电子,则E为Cl元素,综合以上分析可知,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。据此分析解答。A.氯元素非金属性较强,其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸,故A正确;B.同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:F>O>C,故B正确; C.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,故C错误; D.OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D正确;答案选C。
6.答案 B
解析 Z的最外层电子数为K层的一半,则Z的核外有3个电子层,最外层电子数为1,即为Na,W与X能形成原子个数比为2:1的18电子的分子,则形成的化合物为N2H4,所以W为H,X为N,Y的原子序数是W和X的原子序数之和,则Y为O。据此分析解答。由分析可知,W为H,X为N,Y为O,Z为Na。A.离子的电子层数相同时,原子序数越小,半径越大,即离子半径大小为:N3->O2->Na+,即简单离子半径为:X>Y>Z,故A错误;B.W为H,Y为O,能形成H2O2,含有极性共价键和非极性共价键,故B正确;C.X的最简单氢化物为氨气,Y的最简单氢化物为水,水的沸点高于氨气,即最简单氢化物的沸点为Y>X,故C错误;D.由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸,硝酸铵,氨水等,硝酸,硝酸铵显酸性,氨水显碱性,故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性,故D错误;故选B。
7.答案 B
解析 X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半,由于最外层电子数不超过8个,因此X只能是第二周期的Be;Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零,位于第ⅣA族,Y是C或Si;Z单质为淡黄色固体,常存在于火山喷口附近,因此Z是S;Q是同周期元素中原子半径最小,且Z和Q位于同一周期,因此Q是Cl,据此解答。根据以上分析可知X是Be,Y是C或Si,Z是S,Q是Cl。则A.Be的金属性弱于Mg,常温时镁和冷水不反应,因此Be单质不能与水发生剧烈反应,A错误;B.Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子,空间构型均为正四面体,B正确;C.Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,C错误;D.第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘,在常温常压下呈固态,D错误;答案选B。
8.答案D
解析 一种由短周期主族元素形成的化合物,具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且总和为24,根据图示,W为1价形成共价键,W为氢,Z为+1价阳离子,Z为Na,Y为3价,Y为N,24-1-11-7=5,X为B元素。A项,该化合物中,H、B、N之间均以共用电子对形成共价键,故A正确;B项,Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气,也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气,故B正确;C项,N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸,故C正确;D项,B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子,达不到8电子稳定结构,故D错误;故选D。
9.答案 A
解析 四种短周期元素,均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知,该酸为弱酸,则Z为P元素;0.1 mol∙L−1 W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70,说明该物质为多元强酸,为硫酸,则W为S元素;0.1 mol∙L−1 Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00,说明该物质为一元强碱,为氢氧化钠,则Y为Na元素;0.1 mol∙L−1 X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00,说明该物质为一元强酸,为硝酸,则Y为N元素。A项,同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大,因S的原子序数大于P,则S的电负性大于P,故A正确;B项,电子层数越多离子半径越大,Na+有两个电子层而S2−有三个电子层,因此S2−的离子半径较大,故B错误;C项,同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大,但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态,原子结构较为稳定,故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大,故P的第一电离能大于S,故C错误;D项,相对分子质量越大,物质的熔沸点越高,但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键,因此NH3的沸点高于PH3的沸点,故D错误;故选A。
10.
答案 CD
解析 结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知X和Z同主族,可得X和Z同为第ⅦA族,Y为第ⅤA族元素,W为第ⅢA族或第ⅤA族元素,再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素, Y原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl,据此答题。A.X和Z分别是F、Cl,F无正价,A错误;B.和分别是HF和HCl,HF在水中不是强酸,B错误;C.四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中,W(N)、X(F)有两个电子层,Y(P)、Z(Cl)有三个电子层,半径大于W(N)和X(F),Y(P)原子序数小于Z(Cl),故Y原子半径在这四种元素中最大;X(F)原子序数大于W(N),故X原子半径在这四种元素中最小,C正确;D.Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D正确;故选CD。
【课时达标训练】
1.答案 B
2.答案 C
3.答案 C
解析 在元素周期表中,铊位于铝的下面,其金属性比铝的金属性强,不与碱反应,A项错误;氟的非金属性比氯强,气态氢化物稳定性HF较强,B项错误;NH3的水溶液呈碱性,D项错误。
4.答案 D
解析 SiH4的熔、沸点比甲烷高,由于NH3分子间存在氢键,导致PH3熔、沸点比NH3的低,A项错误;元素非金属性越强,氢化物的稳定性越强,因非金属性:O>N,则H2O比NH3稳定,而非金属性:O>S,则无法通过类比比较H2S与NH3的稳定性,B项错误;同主族元素从上到下非金属性减弱,能用元素周期律解释F2在暗处遇H2即爆炸,但I2在暗处遇H2几乎不反应,C项错误;同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,金属性:Ca>Mg,则同族元素对应的最高价氧化物的水化物Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2的碱性,同理,金属性:Pb>Sn,所以Pb(OH)4的碱性也应强于Sn(OH)4,D项正确。
5.答案 B
解析 元素周期表共有18纵列,也就是共有18列,但只有16个族,A错误;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;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; 第二周期主族元素的原子半径自左向右依次减小,D错误。
6.答案 D
解析 原子半径:NP,简单气态氢化物的稳定性:W>X>Z>Y,C项正确;S元素的氧化物SO2对应水化物为亚硫酸同,亚硫酸为弱酸,D项错误。
10.答案 D
解析 由图可知,根据原子最外层电子数和原子半径的大小可以推出,a是氢元素,b是钠元素,c是碳元素,d是氮元素,e是硫元素,据此回答问题。A.d,e的含氧酸的酸性强弱无法比较,应该比较d、e的最高价含氧酸的酸性强弱,故A错误;B.没有说明是最简单氢化物的沸点,不能比较三种物质氢化物的沸点大小,故B错误;C.a、b形成的化合物是氢化钠,含有离子键, b、e形成的化合物是硫化钠或者是过硫化钠,而过硫化钠化学键是离子键和共价键,则化学键的类型不一定相同,故C错误;D.a、b形成的化合物是氢化钠,与水反应的化学方程式是,则 与水完全反应产生1mola(氢气)单质转移的电子数为NA ,故D正确;故选:D。
11.答案 C
解析 由变化图中原子半径的大小可知x位于第一周期,y、z、d位于第2周期,e、f、g、h位于第3周期,再根据元素的化合价可推出x为H,y、z、d分别为C、N、O,e、f、g、h分别为Na、Al、S、Cl。y(C)在元素周期表的位置是第二周期ⅣA族,A项正确;O2-、Al3+具有相同的电子层结构,而核电荷数OAl3+,B项正确;x、z元素能组成一种四原子共价化合物为NH3,其电子式为,C项错误;e、f的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者可以相互反应,D项正确。
12.答案 A
解析 已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图1,则A位于第一周期,为H元素,B、C位于第二周期,D、E位于第三周期;A、B、C、D可形成化合物X如图2,C与E同主族,D形成+1价阳离子,其原子半径最大,则D为Na;C形成2个共价键,位于ⅥA族,则C为O,E为S元素;B形成4个共价键,则B为C元素。A. 化合物X为Na2CO3∙H2O2,高温下易分解,稳定性差,故A错误;B. A、B、E均可与C形成常见的两种二元化合物,分别是H2O、H2O2、CO、CO2、SO2、SO3,故B正确;C. 电子层越多离子半径越大,则简单离子的半径越大S2->O2-,Na+>H+,电子层结构相同的离子,核电荷越大,半径越小,O2->Na+,所以简单离子的半径:S2->O2->Na+>H+,故C正确;D. 水分子间形成氢键,硫化氢分子间不能形成氢键,分子间作用力小,简单氢化物的沸点:C>E,故D正确;故选A。
13.答案 B
解析 根据A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物,X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性结合图表可知:D为Al,X溶液为HCl,Y溶液为NaOH溶液,Z溶液为AlCl3,W溶液为NaAlO2。所以元素A、B、C、D、E分别为:H、O、Na、Al、Cl,结合元素的相关性质进行判断。A.B、C、D对应的元素为O、Na、Al,其简单离子半径:O2->Na+>Al3+,故A错误;B.D、C分别为Al、Na,Na的熔点低于Al,故B正确;C.C为Na,E为Cl,C、E形成的化合为NaCl,电解物其水溶液,可生成H2,Cl2,故C错误;D.A、B、E分别为H、O、Cl,由A、B、E形成的化合物有多种,都含有共价键,如:HClO为弱酸,所以D错误;所以本题答案:B。
14.答案 C
解析 已知W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增,X和Z位于同主族,且X形成两个共价键,所以X是O,Z是S,Z、L为原子序数依次递增的短周期主族元素,则L是Cl,W和Y同主族,且Y+,W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增,所以Y是Na,W是H或者Li;即W、X、Y、Z、L分别是H(Li)、O、Na、S、Cl。A.X是O,若W是H,则形成的化合物是H2O和H2O2,只含共价键;若X是Li,则形成的化合物是Li2O,含有离子键,故A错误;B..电子层数越多,半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小;简单离子半径是,即Z>L>X>Y>W,故B错误;C..根据结构可推测化合物M中含有过氧键-O-O-,有强氧化性可用作漂白剂,故C正确;D..X、Z、L形成的简单氢化物是H2O、H2S、HCl,水分子间存在氢键,所以水的沸点最高,故D错误;故答案为:C。
15.
答案 D
解析 由R、M在周期表中的相对位置可以推断,R为H、M为Na。再根据M和Q的原子序数关系推知,Q为O,W为S,N为Al。A项,S、O分别与Na形成Na2S、Na2O等,都是离子化合物,说法正确;B项,简单离子的半径:r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+),说法正确;C项,氢氧化钠的碱性比氢氧化铝的强,说法正确;D项,常温下,H2O是液态,H2S是气态,则H2O的沸点高于H2S的,说法错误。
16.答案 C
解析 依题意可知,a最外层有4个电子,b最外层有5个电子,c最外层有3个电子,d最外层有7个电子,最外层电子数等于主族序数,a、b、c、d是原子序数依次增大的四种短周期元素,推知a是C元素,b是N元素,c是Al元素,d是Cl元素。A.简单离子半径:N3->Al3+,A正确;B.电负性:N>C>Al,B正确;C.未知价态的a、b、d含氧酸的酸性无法比较,C错误;D.b、c形成AlN是原子晶体,c、d形成AlCl3是分子晶体,D正确;故选C。
17.答案 B
解析 元素X的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,则X为O元素,元素W基态原子的3p轨道上有4个电子,则其核外电子排布为[Ne]3s23p4,为S元素;Y是短周期中金属性最强的元素,则为Na元素;Z是地壳中含量最多的金属元素,则为Al元素。A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同核电荷数越小半径越大,所以原子半径Na>Al>S>O,即r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),A错误;B.元素Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和H2SO4,二者能发生中和反应,B正确;C.金属性Na(Y)>Al(Z),所以Na的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al强,C错误;D.非金属性O(X)>S(W),则简单气态氢化物的稳定性H2O>H2S,D错误;综上所述答案为B。
18.答案 D
解析 甲和丁的组成元素相同且常温下均为液体,其中含甲3%的溶液是医院常用的一种消毒剂,可推测甲是H2O2,丁是H2O,化合物N是具有漂白性的气体,可推测其是SO2,根据物质间的转化关系则可推测M是氧气,丙是H2S,则乙是硫化物。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,故X、Y、Z、W四种元素中,由于X的原子序数最小,则X是H元素,Y与W同主族,则Y是氧元素,W是S元素,X和Z的质子数之和为Y和W的质子数之和的一半,则Z是Na元素,则乙是Na2S,据此分析解答。A.经分析甲是H2O2,能使H2O2分解的催化剂种类很多,MnO2就是其中之一,MnO2在一定条件下与铝粉混合就能发生铝热反应,故A正确;B.经分析Y是O元素,Z是Na,Y与Z元素形成的某常见化合物是Na2O, 其阴、阳离子个数比为1:2,故B正确;C.经分析丁是H2O,丙是H2S,沸点:H2O>H2S,是因为H2O分子间存在氢键,故C正确;D.经分析丙H2S, N是SO2,H2S与SO2反应的化学方程式是2H2S+ SO2=3S↓+2H2O,根据化学方程式中元素化合价变化情况,可知H2S是还原剂,SO2是氧化剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,故D错误;本题答案D。
19.答案
(1)钾 铝
(2)不合理,用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物
(3)分液漏斗 防止倒吸
(4)浓盐酸 KMnO4 Na2S S2-+Cl2===S↓+2Cl-
(5)硫酸 Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生
(6)否,因为浓HNO3具有挥发性,C中白色胶状沉淀也可能是HNO3和Na2SiO3反应生成的。可以在两个装置之间加一个装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去HNO3。
解析 (4)由题中所给药品可知可用Na2S与氯气发生置换反应判断非金属性强弱,因为无加热装置,所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气。(5)由B中药品Na2CO3可知,用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断非金属性强弱,所以A中加入硫酸,B、C装置中加入相应的盐。
20.答案:
(1)大于113 ℃,小于450 ℃
(2)-2,+4,+6
(3)H2Te>H2Se>H2S
(4)还原性 2H2Se+O2===2H2O+2Se↓
(5)硫 碲
解析
(1)根据在氧族元素中单质熔点的变化从8O到52Te逐渐升高的规律中得到。
(2)在同一主族中元素的主要化合价相同故碲的主要化合价可能有-2,+4,+6。
(3)在同一主族中,元素原子序数越大,元素的非金属性越弱,形成的氢化物的稳定性越差,氢化物水溶液的酸性越强,故硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是H2Te>H2Se>H2S。
(4)在同一主族中,形成的简单阴离子的还原性随原子序数增大而增强,故氢硒酸有较强的还原性。
(5)在此反应过程中放出的能量越多氢化物的稳定性越强,得到a的氢化物最稳定,d的氢化物稳定性最差,可得。
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