2024届新高考化学第一轮专项训练复习——元素或物质推断题1(含解析)
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2024届新高考化学第一轮专项训练复习——元素或物质推断题1
1.(2022秋·山东威海·高三乳山市第一中学校考阶段练习)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号
元素的性质或原子结构
T
M层上有6个电子
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下单质为双原子分子,其氢化物的水溶液呈碱性
Z
元素的最高正化合价是+7价
M
短周期主族原子半径最大
(1)元素X的一种核素可用于测定文物年代,这种核素的符号是 。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH,写出某溶液中含该微粒的检验方法: 。
(3)元素Z与元素T相比,原子得电子能力较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 (填序号)。
①常温下Z的单质和T的单质状态不同
②Z的氢化物比T的氢化物稳定
③一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
④Z单质、T单质与铁反应,产物中铁元素价态
⑤Z氢化物的还原性比T的氢化物强
⑥Z单质能置换出T单质
(4)T、Z、M对应的离子半径有小到大的顺序是 (用化学式填写)
(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一,T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是 (填化学式),理由是 。
2.(2022秋·云南曲靖·高三会泽县实验高级中学校校考阶段练习)根据①~⑩元素的编号所在周期表中的位置,用相应的元素符号回答有关问题:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
①
②
2
③
④
⑤
⑥
⑦
3
⑧
⑨
⑩
(1)其单质与氧气反应生成淡黄色固体化合物,该化合物的化学式是 ,该化合物与二氧化碳反应的化学方程式是 。
(2)通常显+1价的非金属元素是 (填化学式,下同)。
(3)最难形成简单离子的元素是 。
(4)其中一种金属单质能和冷水剧烈反应的反应方程式: 。
(5)其中气态氢化物稳定性最强的是 (填氢化物化学式)。
(6)气态氢化物可与其最高价含氧酸反应,该元素是 (填化学式)。
3.(2023秋·哈密·高三校考期末)如表为元素周期表的一部分。按要求回答下列问题:
a
b
c
d
e
f
g
h
m
n
(1)元素n在周期表中的位置为 ,属于副族元素的为 (用字母表示)。
(2)元素g的原子结构示意图为 。
(3)元素b的最高价氧化物的化学式为 ,其简单氢化物的电子式为 。
(4)由a、c两种元素组成的化合物,原子个数比为1:2,其结构式为 。
(5)元素b、c、d、e简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(6)元素f的最高价氧化物和元素g的最高价氧化物对应的水化物反应的离子反应方程式为 。
(7)下列叙述能说明e原子失电子能力比f原子强的是 (填序号)。
A.单质的熔点e比f低
B.单质与盐酸反应e比f反应剧烈
C.最外层电子数e原子的比f原子的少
D.最高价氧化物对应水化物的碱性e比f强
4.(2022秋·云南曲靖·高三会泽县实验高级中学校校考阶段练习)X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素,是密度最小的气体,Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数,其中M为金属元素,回答下列问题:
(1)X与L组成的最简单化合物的分子式为 。
(2)X与M组成的物质可作为野外工作的应急燃料,其与水反应的化学方程式为 ,该反应中每生成转移的电子数为 。
(3)Y元素含氧酸的化学式为 。
(4)L与M形成的化合物中L的化合价是 。
5.(2023秋·浙江衢州·高三统考期末)如表列出了A~H8种元素在周期表中的位置:
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
D
F
3
B
C
E
G
H
4
A
请回答下列问题:
(1)E对应的元素符号是 ,F元素在周期表第 列。
(2)D的简单气态氢化物的空间构型是 。
(3)A最高价氧化物的水化物含有化学键的类型有 。
(4)下列说法不正确的是 。
a.H单质性质稳定,常用作保护气
b.C单质能与NaOH溶液反应,而B单质不能,说明金属性C>B
c.化合物DG2中各原子最外层均达到8电子稳定结构
d.B、C和G的简单离子半径大小顺序为:B2+>C3+>G2-
(5)化合物AF2能与水、过量CO2反应生成一种气体单质(能助燃)和一种酸式盐,写出该反应的化学方程式 。
6.(2023秋·上海金山·高三统考期末)“价-类”二维图是以物质的类别为横坐标,以某种元素的化合价为纵坐标,在二维平面内绘制的含有该元素物质的图像,该图是高中化学学习元素化合物知识的重要工具。硫单质及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示:
(1)图中所示物质中,属于非电解质的有 (填写化学式)。
(2)X、Y均属于酸,酸性X Y(选填“>”或“<”)。
(3)以上①~④的转化过程,其中需要加入氧化剂才能发生的是 (填写编号)。
(4)根据“价-类”二维图可对物质性质进行分析和预测。当气体与气体混合时,可观察到的现象是 ;向溶液中通入氯气,反应的化学方程式为 。
(5)①向试管中加入5 mL二氧化硫水溶液,滴加溶液,_______;
②继续滴加0.5 mL 3%的溶液,振荡,_________;
通过观察,①、②分别为 (选填编号)。
A.产生白色沉淀;沉淀不溶解 B.无明显现象;产生白色沉淀
C.产生白色沉淀;沉淀溶解 D.无明显现象;无明显现象
7.(2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考期末)A、B、C、D、E为前四周期元素,原子序数依次增大,A为短周期中离子半径最小的金属元素,B为短周期中金属性最强的元素,C元素的单质是一种淡黄色固体,D元素的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。E位于元素周期表中第八列。
回答下列问题:
(1)B在焰色反应中发出黄光是一种 (填字母)。
A.发射光谱 B.吸收光谱
(2)D元素在元素周期表中的位置为 ,在同周期中,与D元素基态原子具有相同最外层电子数的元素为 (填元素符号)。
(3)在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,这种相似性被称为对角线规则。请写出A元素与B元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 ,已知A元素与Cl元素的电负性分别为1.5和3.0,则它们所形成的化合物为 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)某同学画出C元素基态原子的价层电子轨道表示式为,该同学所画的轨道表示式违背了 。C原子能量最高的电子其电子云形状是 。
(5)写出E元素基态原子的电子排布式 ,其两种简单离子中,更加稳定的是 (填离子符号),理由是 。
8.(2023秋·湖南长沙·高三长沙市实验中学校考期末)联合国大会称2019年定为“化学元素周期表国际年”,表明了元素周期律的重要性。几种主族元素在周期表中的位置如下:
族
周期
ⅠA
0
1
④
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
⑤
⑥
3
①
③
⑦
4
②
⑧
根据上表回答下列问题:
(1)①⑤⑥三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(2)表中某元素原子的电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为 ,该元素在周期表中的位置是 ,写出该元素的单质与④的简单氧化物反应的化学方程式 。
(3)①②③三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是 。(填化学式)。
(4)⑦的非金属性强于⑧,下列表述中不能证明这一事实的是___________(填字母)。
A.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
B.⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
C.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
D.⑦的氯化物酸性比⑧的氯化物酸性
9.(2023秋·陕西西安·高三西安市第六中学校考期末)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑩在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
一
①
二
②
③
④
⑤
三
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)金属性最强的是 (填元素名称)。
(2)⑨的离子结构示意图为 。
(3)⑤元素和⑩元素的最简单氢化物的稳定性由强到弱的关系是 (填化学式)。
(4)④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(5)⑧、⑨、⑩最高价氧化物对应的水化物酸性由弱到强的顺序是 (填化学式)。
(6)用电子式表示④与⑥形成的原子个数比为1∶2的化合物的形成过程 。
(7)⑦的最高价氧化物对应的水化物与⑥的最高价氧化物水化物的溶液发生反应,写出离子方程式 。
10.(2023春·安徽马鞍山·高三安徽省马鞍山市第二十二中学校考开学考试)几种主族元素在周期表中的位置如图。
族
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
4
根据上表回答下列问题:
(1)③元素的氢化物是 (填化学式)。
(2)⑤⑥⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的离子电子式为 ,该元素在周期表中的位置是 。
(4)⑤⑥两种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的 (填化学式)。
(5)⑧的非金属性强于⑦,下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。
a.⑧的氢化物比的⑦氢化物稳定
b.⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性
c.⑧的单质能将⑦从其钠盐溶液中置换出来
11.(2023秋·吉林长春·高三长春市实验中学校考期末)物质的分类及物质的结构可以帮助我们更全面的认识物质的性质。
I.如图为氯及其化合物的价类二维图,回答下列问题:
(1)图中A的物质类别为 ;B的化学式是
(2)关于盐酸与反应,同学们持不同意见,甲同学认为发生反应:,该反应属于 反应(填四大基本反应类型);乙同学则认为发生氧化还原反应:,反应中体现的性质是 。最终,丙同学通过实验证明乙同学的看法正确,过程如下:向盛有盐酸的试管中滴加溶液后,将湿润的有色布条置于试管口,布条出现 现象。
II.部分主族元素的原子结构特点如下表:
元素
原子结构特点
X
L层电子数是K层电子数的3倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L层电子数是K层和M层电子数之和
W
最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
请回答下列问题:
(3)画出W原子的结构示意图:
(4)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是 (填元素名称);写出一个能表示非金属性强弱关系的反应的化学方程式:
(5)元素X和元素Y以原子个数比为1∶1化合形成化合物Q,写出Q的电子式: 。元素W和元素Y化合形成化合物M,Q和M的电子总数相等,以M为燃料,Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式:
12.(2023春·四川乐山·高三统考开学考试)下图为元素周期表的部分,元素①~⑥在表中的位置如图所示。
用化学用语回答下列问题:
(1)⑥的元素符号为 ,元素⑤的基态原子核外共有 个单电子。
(2)元素③、④的简单氢化物中,稳定性较高的是 ,原因是 。
(3)元素①与元素②、③均能形成分子,其中与②形成的分子的结构式为 ,一定条件下两种分子能发生反应,产物无污染,写出该反应的化学方程式 。
(4)单质⑤的晶胞结构如图所示,平均一个晶胞中含有 个⑤原子,若⑤原子的原子半径为r,则该晶体的空间利用率为 。(用含r的代数式表示,不必化简)
13.(2023秋·广东广州·高三统考期末)元素周期表反映元素之间的内在联系,是化学学习、研究和应用的一种重要工具。
周期
ⅠA
0
1
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
a
b
3
c
d
e
f
4
g
Ga
h
回答下列问题:
(1)减少化石燃料使用有利于实现“碳中和”。碳位于周期表中 周期 族。
(2)a与e的单质均可用于高能电池材料,a与e的单质发生反应的化学方程式为 (不要求写反应条件)。
(3)b元素氢化物在常温下与单质g发生反应的化学方程式为 。
(4)c元素的最高价氧化物对应的水化物与d元素的氧化物反应的离子方程式为 。
(5)e、f、h三种元素的最高价含氧酸中,酸性最强的是 (用化学式表示)。
(6)元素Ga的原子序数为 。镓(Ga)及其化合物应用广泛,常用于半导体、合金材料等工业,氮化嫁(GaN)材料的研究与应用是目前半导体研究的前沿和热点。已知:镓在化合物中常显+3价,氢氧化镓难溶于水,铁酸镓,难溶于水。
①设计氧化镓转化为氢氧化镓的一种方案 (依次写出离子方程式)。
②工业上用含铁酸镓,矿渣经过硫酸浸出获得2种金属盐,利用镓盐可制备具有优异光电性能的GaN。写与硫酸发生反应的离子方程式为 。
14.(2023秋·四川绵阳·高三统考期末)A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素,原子序数依次增大。A的最外层电子数与次外层电子数相等,B元素的价层电子排布是。C元素+3价离子与B的离子电子层结构相同,D元素的基态原子最高能级有一个未成对电子且电子云为哑铃形。E元素基态的+3价离子的3d轨道为半充满,F元素基态原子的最外层只有一个电子。回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置是 。C的元素符号是 。上述六种元素中,位于周期表d区、ds区的分别是 (填元素符号)。
(2)按对角线规则,A的单质与NaOH溶液反应的化学方程式是 。
(3)基态D原子的电子排布式是 ,A、B、D电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(4)向含+2价F离子的水溶液中滴加氨水,先生成蓝色沉淀,发生反应的离子方程式为 。沉淀溶解得深蓝色溶液,溶液中配离子的配位数为 ,给出孤对电子形成配位键的原子是 。
15.(2023秋·云南昆明·高三昆明一中校考期末)如图所示,A为化学学习中一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色均为黄色。
请填写下列空白:
(1)写出下列物质的化学式:B ,E 。
(2)写出A→C的离子方程式: 。
(3)将CO和组成的混合气体1.4g在足量的中充分燃烧后,将生成的所有产物通过足量的B固体,B固体增加的质量为 。
(4)某同学将稀盐酸逐滴滴入D的浓溶液中,发现开始无明显现象,该同学认为此时没有发生反应,你认为这位同学的结论 (填“正确”或“错误”),若错误请写出发生的离子反应方程式 ,若正确则不必书写。
16.(2023春·乌鲁木齐·高三乌市八中校考开学考试)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑩在表中的位置,回答下列问题:
(1)元素⑩在周期表中的位置是 ,其元素名称为 ,原子结构示意图为 ,其基态原子电子排布式为 ,价电子轨道表示式为 ,具有 种能量不同的电子,具有 种运动状态不同的电子。
(2)④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号和“>”表示)。
(3)②③④⑧⑨的气态氢化物中,最稳定的是 (用化学式表示,下同),最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是
(4)⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式 。
17.(2023秋·广东广州·高三统考期末)元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具。下图列出8种元素在周期表中的位置。请用化学符号回答下列问题:
a
b
c
d
e
f
g
h
(1)a可与另一种元素组成含18个电子的双原子分子,其电子式是 。b、c,f、g简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(2)用电子式表示h、f形成化合物的过程 。
(3)b、c两种元素形成的淡黄色固体可在潜艇中作为氧气来源,其存在的化学键类型有 ,写出该固体在潜艇中供氧时发生的任意一个化学方程式 。
(4)我国航天事业蓬勃发展,空间站“天和”核心舱的太阳翼电池采用了自主研发的砷化镓器件,能量转化效率提高。
①镓(Ga)的原子结构示意图为,镓元素在元素周期表中的位置是 。b、d、g三种元素与镓元素化学性质相似的是 (填元素符号)。
②下列关于镓及其化合物的说法正确的是 。
A.碱性:氢氧化镓>氢氧化铝 B.Ga可做半导体材料 C.元素的金属性:Ga>K
③类比氢氧化铝的性质,写出氢氧化镓与NaOH溶液反应的化学方程式 。
18.(2023春·河南信阳·高三校考开学考试)元素周期表在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素,相关信息如表。
元素编号
原子结构或元素及其化合物特性
X
L层电子数是内层电子数的2倍
Y
地壳中含量最多的元素
Z
短周期元素中原子半径最大
W
氧化物是两性氧化物
Q
同周期元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强
请回答下列问题:
(1)元素Y在元素周期表中的位置是 。
(2)Z的最高价氧化物的水化物含 键(填字母,下同),属于 。
A.离子键 B.共价键 C.离子化合物 D.共价化合物
(3)镓(Ga)与W同主族,其氢氧化物为两性氢氧化物。请写出氢氧化镓与NaOH反应的化学方程式: 。
(4)某同学为了探究X元素最高价氧化物与Na2SiO3溶液的反应,设计了如图所示装置进行实验。(已知:A为Q元素的氢化物。)
M为 ,其作用是 。
答案:
1.(1)C
(2)在溶液中加入NaOH溶液然后加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,如果试纸变蓝,证明溶液中含
(3) Cl ②④⑥
(4)S2->Cl->Na+
(5) H2CO3 H2CO3是弱酸,H2SO4、HNO3和HClO4都是强酸
【分析】T元素M层上有6个电子,T是S元素;X元素最外层电子数是次外层电子数的2倍,X是C元素;Y元素常温下单质为双原子分子,其氢化物的水溶液呈碱性,Y是N元素;Z元素元素的最高正化合价是+7价,Z是Cl元素;M元素是短周期主族原子半径最大的,M是Na元素。
【详解】(1)X元素是C,C-14可用于测定文物年代,这种核素的符号是C;
(2)Y是N元素,与碱反应放出氨气,的检验方法为:在溶液中加入NaOH溶液然后加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,如果试纸变蓝,证明溶液中含;
(3)同周期元素从左到右,得电子能力依次增强,元素Cl与元素S相比,原子得电子能力较强的是Cl;
①单质的状态与原子得电子能力无关,故不选①;
②原子得电子能力越强,气态氢化物越稳定,HCl比H2S稳定,证明得电子能力Cl>S,故选②;
③S和Cl2能与氢氧化钠溶液反应,不能证明得失电子能力强弱,故不选③;
④S和Fe反应生成FeS、Cl2与铁反应生成FeCl3,产物中铁元素价态,证明Cl得电子能力大于S,故选④;
⑤H2S的还原性比HCl强,故不选⑤;
⑥Cl2能置换出硫化物中的S,说明Cl2的氧化性大于S,证明Cl得电子能力大于S,故选⑥;
选②④⑥;
(4)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,离子半径由小到大的顺序是S2->Cl->Na+;
(5)H2SO4、HNO3和HClO4都是强酸,H2CO3是弱酸,所以学性质明显不同于其他三种的是H2CO3。
2.(1)
(2)H
(3)He
(4)
(5)HF
(6)N
【分析】根据元素周期表得到①~⑩元素分别为H、He、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Si。
【详解】(1)其单质与氧气反应生成淡黄色固体化合物,是钠和氧气点燃生成过氧化钠,该化合物的化学式是,该化合物与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,其反应的化学方程式是;故;。
(2)第IA族元素通常呈+1价,通常显+1价的非金属元素是H;故H。
(3)最难形成简单离子的元素是稀有气体元素He;故He。
(4)其中一种金属单质能和冷水剧烈反应,该金属为金属钠,钠与水反应方程式:;故。
(5)其中气态氢化物稳定性最强,说明非金属性最强,则为氟元素,该氢化物为HF ;故HF 。
(6)气态氢化物可与其最高价含氧酸反应,其反应是氨气和硝酸反应生成硝酸铵,则该元素是N;故N。
3.(1) 第四周期VIIA族 m
(2)
(3) N2O5
(4)O=C=O
(5)N3—>O2—>F—>Mg2+
(6)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(7)BD
【分析】由元素在周期表中的位置可知,a、b、c、d、e、f、g、h、m、n分别是C元素、N元素、O元素、F元素、Mg元素、Al元素、Cl元素、Ca元素、Ti元素、Br元素。
【详解】(1)溴元素位于元素周期表第四周期VIIA族,钛元素是副族元素,故第四周期VIIA族;m;
(2)氯原子的核电荷数为17,核外有3个电子层,最外层的电子数为7,原子结构示意图为,故;
(3)氮元素的最高价氧化物为五氧化二氮,分子式为N2O5,简单氢化物为共价化合物氨气,电子式为,故N2O5;;
(4)碳元素和氧元素形成原子个数比为1:2的化合物为二氧化碳,结构式为O=C=O,故O=C=O;
(5)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则四种简单离子的离子半径由大到小的顺序为N3—>O2—>F—>Mg2+,故N3—>O2—>F—>Mg2+;
(6)铝元素的最高价氧化物为氧化铝、氯元素的最高价氧化物对应水化物为高氯酸,氧化铝与高氯酸溶液反应生成高氯酸铝和水,反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,故Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
(7)A.单质的熔点与原子得失电子的难易无关,则镁的熔点低于铝不能说明镁原子失电子能力比铝原子强,故错误;
B.元素的金属性越强,单质与水或酸反应越剧烈,则镁与盐酸反应比铝反应剧烈能说明镁原子失电子能力比铝原子强,故正确;
C.元素的金属性的强弱与失去电子的难易有关,与最外层电子数的多少无关,则最外层电子数镁原子的比铝原子的少不能说明镁原子失电子能力比铝原子强,故错误;
D.元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝能说明镁原子失电子能力比铝原子强,故正确;
故选BD。
4.(1)
(2)
(3)
(4)-3
【分析】X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素,X2是最轻的气体,则X为H元素;Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数,其中M为金属元素,则Y为B元素、L为P元素、M为Ca元素。
【详解】(1)氢元素与磷元素形成的最简单化合物为磷化氢,故PH3;
(2)氢元素与钙元素形成的化合物为氢化钙,氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,反应的化学方程式为CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑,反应生成1mol氢气,反应转移电子的数目为1mol×1×NAmol—1=NA,故 CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑;NA;
(3)硼元素含氧酸的化学式为H3BO3,故H3BO3;
(4)钙元素与磷元素形成的化合物为磷化钙,化合物中磷元素的化合价为—3价,故—3。
5.(1) P 16
(2)正四面体
(3)离子键和极性共价键
(4)bd
(5)4KO2+4CO2+2H2O=4KHCO3+3O2
【分析】根据元素周期表的结构可知A为K,B为Mg,C为Al,D为C,E为P,F为O,G为S,H为Ar。
【详解】(1)E对应的元素符号是P,氧元素在周期表第16列;
(2)C的简单气态氢化物CH4的空间构型是正四面体;
(3)K的最高价氧化物的水化物即KOH含有化学键的类型有离子键和极性共价键;
(4)a.Ar单质性质稳定,常用作保护气,a正确;
b.Al单质能与NaOH溶液反应,Mg单质不能,不能说明金属性强弱,金属与酸反应才能反应金属性强弱,b错误;
c.化合物CS2中各原子最外层均达到8电子稳定结构,c正确;
d.Mg、Al和S的简单离子半径大小顺序为:S2->Mg2+>Al3+,d错误;
故选bd;
(5)合物KO2能与水、过量CO2反应生成一种气体单质(能助燃)和一种酸式盐,根据得失电子守恒,该反应的化学方程式4KO2+4CO2+2H2O=4KHCO3+3O2。
6.(1)SO2、SO3
(2)>
(3)②
(4) 有淡黄色固体生成 Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl
(5)B
【分析】由图可知,X为H2SO4、Y为H2SO3。
【详解】(1)二氧化硫和三氧化硫不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,故SO2、SO3;
(2)由分析可知,X为强酸硫酸、Y为中强酸亚硫酸,所以硫酸的酸性强于亚硫酸,故>;
(3)硫化氢受热分解生成氢气和硫,则反应①不一定需要加入氧化剂就能发生,反应②为硫转化为二氧化硫的反应,反应中硫元素化合价升高被氧化,需要加入氧化剂才能发生,反应③、④中硫元素化合价没有变化,不需要加入氧化剂就能发生,故②;
(4)硫化氢与二氧化硫混合反应生成硫和水,实验现象为有淡黄色固体生成;亚硫酸钠溶液与氯气反应生成硫酸钠和盐酸,反应的化学方程式为Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl,故有淡黄色固体生成;Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl;
(5)亚硫酸的酸性弱于盐酸,所以二氧化硫的水溶液不能与氯化钡溶液反应,向溶液中滴加过氧化氢溶液,过氧化氢与亚硫酸反应生成生成的硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,则①、②的实验现象分别为无明显现象、产生白色沉淀,故选B。
7.(1)A
(2) 第四周期第VIB族 K、Cu
(3) 共价化合物
(4) 洪特规则 纺锤形或哑铃形
(5) 或 其简单离子为和,更加稳定,因为价电子为,失去1个电子形成更稳定的半充满状态的
【详解】(1)B为钠,钠在焰色反应中,原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这就将多余的能量以黄光的形式放出,属于发射光谱;
(2)D的价电子排布式为,因此为Cr,其位于第四周期第ⅥB族,最外层电子排布式为,在第四周期中K和Cu的价电子排布分别为和,所以最外层电子数与Cr相同的为K和Cu;
(3)A为Be,与Al元素呈对角线规则,因此Be的最高价氧化物对应水化物不溶于水,且具有两性,能与Na的最高价氧化物对应水化物NaOH反应生成,Be与Cl电负性之差为1.5,因此为共价化合物;
(4)图示排布图中3p能级电子没有优先占满空轨道,违背了洪特规则。能量最高的为3p轨道上的电子,3p轨道电子云形状是纺锤形或哑铃形;
(5)E为Fe,电子排布式为或,其简单离子为和,更加稳定,因为价电子为,失去1个电子形成更稳定的半充满状态的。
8.(1)Na>C>N
(2) 第三周期第IA族 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3)KOH
(4)D
【分析】根据元素在周期表的位置,可推知:①是Na元素,②是K元素,③是Al元素,④是H元素,⑤是C元素, ⑥是N元素,⑦是Cl元素,⑧是Br元素,然后结合元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】(1)①是Na元素,⑤是C元素, ⑥是N元素,电子层数越多,原子半径越大,同一周期元素,原子序数越大,原子半径就越小,故原子半径由大到小的顺序是Na>C>N;
(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,若原子最外层只有1个电子,则其电子层数是3,该元素的原子核外电子排布式是2、8、1,该元素是Na元素,其原子结构示意图为 ;钠元素位于元素周期表第三周期第IA族;④的简单氧化物是H2O,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)①是Na,②是K,③是Al,由于同一周期元素的金属性随原子序数的增大而减小;同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增大,则三种元素的金属性强弱顺序为:K>Na>Al。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,因此三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的KOH;
(4)A.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性就越强,元素的非金属性:Cl>Br,所以简单氢化物的稳定性:HCl>HBr,选项A不符合题意;
B.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。元素的非金属性:Cl>Br,所以酸性:HClO4>HBrO4,选项B不符合题意;
C.元素的非金属性越强,其单质的氧化性就越强,活动性强的可以将活动性弱的从化合物中置换出来。由于元素的非金属性:Cl>Br,所以可以发生反应:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,选项C不符合题意;
D.通过比较最高价氧化物对应的水化物的酸性的强弱,比较其非金属性,而不是比较氢化物酸性的强弱,选项D符合题意;
答案选D。
9.(1)钠
(2)
(3)HF>HCl
(4)r(O2-)>r(F-)>r(Na+)
(5)H2SiO3<H2SO4<HClO4
(6)
(7)
【分析】由元素在周期表中位置,可知①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为F、⑥为Na、⑦为Al、⑧为Si、⑨为S、⑩为Cl;
【详解】(1)同周期自左而右金属性减弱,同主族自上而下金属性增强,故表中各元素中Na的金属性最强;
(2)⑨为S,得到2个电子形成硫离子,硫离子的结构示意图为;
(3)同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,则⑤元素和⑩元素的最简单氢化物的稳定性由强到弱的关系是HF>HCl;
(4)④、⑤、⑥的简单离子具有相同的核外电子排布,其离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径由大到小的顺序为r(O2-)>r(F-)>r(Na+)。
(5)同周期自左向右非金属性逐渐增强,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,则⑧、⑨、⑩最高价氧化物对应的水化物酸性由弱到强的顺序是H2SiO3<H2SO4<HClO4;
(6)④与⑥形成的原子个数比为1:2的化合物是离子化合物氧化钠,用电子式表示其形成过程为。
(7)⑦的最高价氧化物对应的水化物与⑥的最高价氧化物水化物分别为氢氧化铝、氢氧化钠,两者反应生成偏铝酸钠和水,反应为。
10.(1)NH3或N2H4
(2)Na>Al>S
(3) Na+ 第三周期ⅠA族
(4)NaOH
(5)abc
【详解】(1)根据元素周期表的结构,③元素为N,其氢化物可以是NH3,也可以是N2H4,故答案为NH3或N2H4;
(2)⑤为Na,⑥为Al,⑦为S,同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外),即原子半径由大到小顺序是Na>Al>S;故答案为Na>Al>S;
(3)某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,以及周期数等于电子层数,推出该元素为Na,该元素的离子电子式为Na+,在周期表中位置为第三周期ⅠA;故答案为Na+;第三周期ⅠA;
(4)⑤为Na,⑥为Al,其最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强,同周期从左向右金属性逐渐减弱,Na的金属性强于Al,即NaOH碱性强于Al(OH)3,故答案为NaOH;
(5)⑦为S,⑧为Cl,
a.非金属性越强,其气态氢化物稳定性越强,HCl比H2S稳定,说明Cl非金属性强于S,故a符合题意;
b.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,HClO4酸性强于H2SO4,因此Cl的非金属性强于S,故b符合题意;
c.Cl2能将S从Na2S溶液中置换出来,说明氯气氧化性强于S,即Cl的非金属性强于S,故c符合题意;
答案为abc。
11.(1) 单质 Cl2O7
(2) 复分解 酸性和还原性 褪色
(3)
(4) O 2H2S+O2=2H2O+2S↓
(5) N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O
【分析】根据核外电子排布规律,X元素L层电子数是K层电子数的3倍,即L层有6个电子,推出X为O元素;Y元素核外电子层数等于原子序数,推出Y为H元素;Z元素L层电子数是K层和M层电子数之和,则Z中L层有8个电子,K层有2个电子,M层有6个电子,推出Z为S元素;W元素最外层电子数是次外层电子数的2.5倍,推出W为N元素。
【详解】(1)Cl2是单质,图中A的物质类别为单质,B对应的是氧化物,且氢元素化合价为+ 7价,因此B的化学式为Cl2O7。
(2)中两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,该反应为复分解反应,因此甲认为属于复分解反应;HCl中氯元素化合价有升高有不变,因此HCl体现的性质是酸性和还原性;若为氧化还原反应则生成氯气,而氯气能使湿润的有色布条褪色。
(3)W元素最外层电子数是次外层电子数的2.5倍,则W的最外层有5个电子,次外层有2个电子,推出W为N元素,N原子的结构示意图为:。
(4)由分析可知X为O元素、Z为S元素,同一主族元素,原子序数越大,非金属性越弱,非金属性较强的是O,非金属性强的元素可以将非金属性若的元素从其化合物中置换出来,O2置换H2S中的S,方程式为:2H2S+O2=2H2O+2S↓。
(5)元素X和元素Y以原子个数比为1∶1化合形成化合物Q,Q为H2O2,H2O2电子式为:;H2O2电子数为18,N、H形成的化合物分子中电子数也为18的分子只能是N2H4,H2O2和N2H4发生氧化还原反应生成无毒且在自然界中稳定存在的物质,该物质为N2,根据氧化还原反应的规则可知还有H2O生成,该反应的化学方程式为:N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。
12.(1) Br 6
(2) O的非金属性强于S,O-H键长更短,键能更大,的稳定性更强,故的稳定性强于
(3)
(4) 2
【分析】根据元素周期表结构,①为H,②为N,③为O,④为S,⑤为Cr,⑥Br,据此解答。
【详解】(1)⑥的元素符号为Br,元素⑤为Cr,是24号元素,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,其的基态原子核外共有6个单电子;
(2)元素③、④的简单氢化物为H2O、H2S,稳定性较高的是H2O,原因是O的非金属性强于S,O-H键长更短,键能更大,的稳定性更强,故的稳定性强于;
(3)元素①与元素②、③均能形成分子,其中与②形成的分子为N2H4,结构式为,元素①与元素③形成分子为H2O2,一定条件下两种分子发生反应,产物无污染物质,该反应的化学方程式;
(4)单质⑤的晶胞结构如图,平均一个晶胞中含有1+=2个Cr原子,若Cr原子的原子半径为r,设晶胞边长为a,则,则晶胞边长a=r,该晶体的空间利用率为。
13.(1) 二或2 ⅣA
(2)2Li+S=Li2S
(3)2K+2H2O=2KOH+H2↑
(4)Al2O3+2OH-=2AlO+H2O
(5)HClO4
(6) 31 Ga2O3+6H+=2Ga3++3H2O、Ga3++3NH3·H2O=Ga(OH)3↓+3NH或Ga2O3+2OH-=2GaO+H2O、GaO+2H2O+CO2= Ga(OH)3↓+HCO Ga(FeO4)3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O
【分析】根据元素周期表的结构,推出a为Li,b为O,c为Na,d为Al,e为S,f为Cl,g为K,h为Br,据此分析;
【详解】(1)碳元素的原子序数为6,位于第二周期ⅣA族;故答案为二或2;ⅣA;
(2)根据上述分析,a为Li,e为S,两者反应方程式为2Li+S=Li2S;故答案为2Li+S=Li2S;
(3)b元素氢化物为H2O或H2O2,g为K,K是非常活泼金属,能与水反应生成KOH和氢气,即方程式为2K+2H2O=2KOH+H2↑;故答案为2K+2H2O=2KOH+H2↑;
(4)c元素最高价氧化物对应的水化物为NaOH,d元素的氧化物为Al2O3,Al2O3为两性氧化物,与氢氧化钠反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO+H2O;故答案为Al2O3+2OH-=2AlO+H2O;
(5)三种元素最高价氧化物对应水化物的酸为H2SO4、HClO4、HBrO4,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,三种元素中Cl的非金属性最强,即HClO4酸性最强;故答案为HClO4;
(6)Ga位于第四周期ⅢA族,与Al属于同一主族,则Ga的原子序数为13+18=31;故答案为31;
①Ga与Al属于同一主族,单质及其化合物具有相似性,Ga2O3与盐酸反应:Ga2O3+6H+=2Ga3++3H2O,然后加入氨水,发生Ga3++3NH3·H2O=Ga(OH)3↓+3NH;或者Ga2O3为两性氧化物,与NaOH溶液反应:Ga2O3+2OH-=2GaO+H2O,然后通入足量的CO2气体,发生GaO+2H2O+CO2= Ga(OH)3↓+HCO;故答案为Ga2O3+6H+=2Ga3++3H2O、Ga3++3NH3·H2O=Ga(OH)3↓+3NH或Ga2O3+2OH-=2GaO+H2O、GaO+2H2O+CO2= Ga(OH)3↓+HCO;
②Ga(FeO4)3与硫酸反应得到2种金属盐,即得到Ga2(SO4)3、Fe2(SO4)3,因此Ga(FeO4)3与硫酸反应离子方程式为Ga(FeO4)3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O;故答案为Ga(FeO4)3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O。
14.(1) 第二周期ⅡA族 、
(2)或
(3) 或
(4) 4 N
【分析】A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素,原子序数依次增大。A的最外层电子数与次外层电子数相等,则A为Be元素,B元素的价层电子排布是,则n=2,B最外层有7个电子,为F元素;C元素+3价离子与B的离子电子层结构相同,则C为Al元素;D元素的基态原子最高能级有一个未成对电子且电子云为哑铃形,则为p能级,p能级上有1个电子或5个电子,结合原子序数依次增大可推知D为Cl元素。E元素基态的+3价离子的3d轨道为半充满,则E3+的3d能级为5个电子,所以该元素E为Fe元素,F元素基态原子的最外层只有一个电子,则F为Cu元素,据此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析可知,A、B、C、D、E分别为Be、F、Al、Cl、Fe和Cu,所以A在元素周期表中的位置是第二周期ⅡA族;C的元素符号是Al;上述六种元素中,位于周期表d区的为Fe元素,在第VIII族,Cu位于IB族,属于ds区,故第二周期ⅡA族;Al;、;
(2)按对角线规则,Be的单质与Al相似,所以Be与NaOH溶液反应的化学方程式是或;
(3)基态Cl原子的电子排布式是或,非金属性越强,电负性越大,则A、B、D电负性由大到小的顺序是;
(4)向含铜离子的溶液中先滴加少量氨水会生成氢氧化铜沉淀,反应的离子方程式为:;沉淀溶解得深蓝色溶液,形成四氨合铜离子(),溶液中配离子的配位数为4。
15.(1) Na2O2 NaHCO3
(2)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(3)1.4 g
(4) 错误 CO+H+= HCO
【分析】A为化学学习中一种常见的单质,焰色为黄色,所以A为钠。钠和氧气在点燃条件下,可以生成过氧化钠,则B为过氧化钠。钠和水可以生成氢氧化钠和氢气,所以C为氢氧化钠。过氧化钠可以和二氧化碳发生反应④生成碳酸钠,所以D为碳酸钠。氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳,可以生成碳酸氢钠,所以E为碳酸氢钠。
【详解】(1)B为过氧化钠,化学式为Na2O2;E为碳酸氢钠,化学式为NaHCO3;
(2)A→C是钠与水的反应,离子方程式为:2Na+2H2O=2OH- +2Na++H2↑;
(3)CO燃烧生成CO2:2CO+O22CO2,H2燃烧生成水:2H2+O22H2O。生成的CO2和水通过足量的Na2O2,发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。将2CO+O22CO2和2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2相加得到总反应:CO+Na2O2=Na2CO3;将2H2+O22H2O和2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2相加,得到总反应:H2+Na2O2=2NaOH。从总反应可以看出,Na2O2增加的质量即为原有的CO和H2的质量,为1.4g;
(4)将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3的浓溶液中,H+和CO先生成HCO,离子反应为CO+H+= HCO,所以开始无明显现象,即该同学的结论是错误的。
16.(1) 第四周期第ⅤA族 砷 [Ar]3d104s24p3 8 33
(2)F->Na+>Mg2+
(3) HF HClO4
(4)OH-+Al(OH)3=AlO+2H2O
【分析】根据元素周期表可知,①⑩分别为H、C、N、F、Na、Mg、Al、S、Cl、As,据此分析解答。
【详解】(1)元素⑩为As,其位于元素周期表的第四周期第VA族;其元素名称为砷;As原子序数为33,其原子结构示意图为;其基态原子电子排布式为[Ar]3d104s24p3;价电子轨道表示式为;基态As原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s和4p共8个能级,每个能级所含电子具有相同的能量,因此基态As原子核外具有8种能量不同的电子;具有33种运动状态不同的电子;
(2)F-、Na+和Mg2+核外电子排布完全相同,原子序数越大,离子半径越小,则简单离子半径:F->Na+>Mg2+;
(3)元素的非金属越强,其气态氢化物稳定性越强,则稳定性最强的是HF;元素的非金属越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但O和F无最高价氧化物对应水化物,则最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是HClO4;
(4)⑤的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,⑦的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,二者发生反应的离子方程式为OH-+Al(OH)3=AlO+2H2O。
17.(1) Cl-> K+> O2-> Na+
(2)
(3) 离子键、共价键 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(或2Na2O2+2H2O =4NaOH +O2↑)
(4) 第四周期第ⅢA族 Al AB Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知a是H,b是O,c是Na,d是Al,e是S,f是Cl,g是K,h是Ca。
【详解】(1)a是H,a可与另一种元素组成含18个电子的双原子分子,另一种元素需要提供17个电子,则该元素为Cl,该18电子的双原子分子为HCl,其电子式是;b、c,f、g简单离子分别为:O2-、Na+、Cl-、K+;比较半径大小时,电子层数越多,半径越大;核外电子排布相同时,核内质子数越大,半径越小;则半径由大到小的顺序是:Cl-> K+> O2-> Na+。
(2)h、f分别是Ca、Cl,二者形成化合物是CaCl2,用电子式表示形成过程:。
(3)b、c分别是O、Na,二者形成的淡黄色固体为Na2O2,含有的化学键有:离子键、共价键,Na2O2可以和与CO2、水反应产生氢气,化学方程式分别为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O =4NaOH +O2↑。
(4)由镓(Ga)的原子结构示意图为,其原子核外有4个电子层,所以在元素周期表中镓元素位于第四周期,镓原子最外层电子数为3,位于第ⅢA族;b、d、g分别是O、Al、K,与镓元素化学性质相似,则应位于同一主族,最外层电子数相同,为Al;
A.镓和铝是同一主族元素,其金属性:镓>铝,碱性:氢氧化镓>氢氧化铝,A正确;
B.Ga处于金属与非金属的分界线附近,可用作半导体材料,B正确;
C.镓和钾是同一周期元素,其金属性:钾>镓,C错误;
故选AB;
与氢氧化铝相似,氢氧化镓也具有两性,氢氧化镓与NaOH溶液反应的化学方程式:Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O。
18.(1)第二周期第ⅥA族
(2) AB C
(3)
(4) 饱和 除去中的
【分析】X原子L层电子数是内层电子数的2倍,X是C元素;Y是地壳中含量最多的元素,Y是O元素;Z是短周期元素中原子半径最大的原子,Z是Na元素;W的氧化物是两性氧化物,W是Al元素;同周期元素中,Q的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,Q是Cl元素。
【详解】(1)Y是O元素,O元素在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA族;
(2)Z是Na元素,Na的最高价氧化物的水化物是NaOH,含离子键和共价键,选AB;含有离子键的化合物是离子化合物,NaOH属于离子化合物,选C。
(3)根据氢氧化铝与氢氧化钠反应方程式,氢氧化镓与反应的化学方程式为。
(4)碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢、二氧化碳都能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,要证明二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,先除二氧化碳中的氯化氢,M为饱和碳酸氢钠溶液,其作用是除二氧化碳中的氯化氢。
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