![1.3元素性质及其变化规律同步练习 2023-2024学年高二下学期鲁科版(2019)化学选择性必修201](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15589606/0-1712549390308/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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![1.3元素性质及其变化规律同步练习 2023-2024学年高二下学期鲁科版(2019)化学选择性必修203](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15589606/0-1712549390403/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第3节 元素性质及其变化规律一课一练
展开一、单选题
1.下列说法正确的是
A.所有非金属元素都分布在p区
B.电负性越大,元素的非金属性越强,第一电离能也越大
C.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素
D.第四周期的金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱
2.下列各组元素的原子随着原子序数的递增,有关递变规律不正确的是
A.原子半径:B.金属性:
C.最高正价:D.非金属性:
3.下列方案设计、现象和结论都正确的是
A.AB.BC.CD.D
4.原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素,其中X、Z位于同一主族,Y、Z、W处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的5倍。下列说法正确的是
A.电负性:Z<Y<WB.简单离子半径:W<Z<Y
C.气态氢化物的稳定性:X<Z<YD.氧化物对应水化物的酸性:Y<Z<W
5.一种新型漂白剂结构如图,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.X元素位于周期表的第二周期ⅥA族
B.原子序数:W>X,对应的简单离子半径顺序:W
D.元素M是与Y同主族的短周期元素,则第一电离能:W>M
6.X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图,下列说法不正确的是
A.若X、Y为非金属元素,则非金属性Y比X强
B.简单离子半径
C.Y、W具有相同的最高正价
D.X、Y、Z、W四种元素既可都为金属元素,也可都为非金属元素
7.一种共价化合物的结构如图所示,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.最高正价:
C.简单氢化物的稳定性:
D.该化合物中各个原子均达到8电子稳定结构
8.下列羧酸的酸性最弱的是
A.B.C.D.
9.如图所示,将液体A逐滴加入到固体B中。下列叙述正确的是
A.若A为浓硝酸,B为CaCO3,中Na2SiO3溶液出现白色沉淀,则非金属性:N>C>Si
B.若A为浓盐酸,B为MnO2,则C中KI淀粉溶液变为蓝色
C.若A为浓氨水,B为氢氧化钠固体,则C中AlCl3溶液先产生白色沉淀后沉淀又溶解
D.若A为H2O2,B为MnO2,则C中Na2S溶液变浑浊
10.白云土是一种硅酸盐,用氢氟酸处理白云土生成一种水溶性很低的物质。下列说法正确的是
A.电负性大小:B.半径大小:
C.电离能大小:D.碱性强弱:
二、判断题
11.元素的电负性越大,则元素的非金属性越强。(_____)
12.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律。(____)
13.在形成化合物时,电负性越大的元素越容易显示正价。( )
14.同一周期电负性最大的元素为稀有气体元素。(_____)
15.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。(____)
三、解答题
16.某小组探究元素周期律,甲根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的研究;乙根据置换反应的规律,利用下图装置完成O元素的非金属性比S强的研究。回答:
(1)图中A装置名称是 。
(2)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质:
①稀HNO3溶液 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2
试剂A与C分别为 (填序号);试管中发生反应的离子方程式为 .有同学认为此实验不能说明N、C、S的非金属性强弱,你认为原因是
(3)乙同学设计的实验所用到试剂A为 ;如果C试剂为硫化氢的水溶液,则试管中可以观察到的现象为
17.三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为,熔点为,易水解。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题:
(1)制备时进行操作:(i)……;(ii)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中;(iii)通入、一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(i)为 ;判断制备反应结束的实验现象是 。图示装置存在的两处缺陷是 ,装置的名称为 。
(2)已知电负性在浓溶液中发生反应的化学方程式为 。
(3)采用如下方法测定溶有少量的纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:① ,② (填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为 (填标号)。测得样品纯度为 (用含的代数式表示)。
18.CuCl常用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂和冶金工业等。实验室用如下装置(夹持仪器略去)将二氧化硫通入新制悬浊液中制备CuCl(已知CuCl为白色固体,难溶于水和乙醇)。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,装置A中分液漏斗中盛装的试剂为 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置D的作用是 ,其中发生反应的离子方程式为 。
(4)与装置C中生成的悬浊液反应制备CuCl的离子方程式为 。
(5)装置C中溶液的体积为20mL,滴入足量NaOH溶液后再通入,反应结束后,将装置C中混合物过滤,依次用水和乙醇洗涤、烘干,得到固体的质量为0.693g。
①先用水洗再用乙醇洗涤的目的是 。
②该实验所得CuCl的产率为 %。
目的
方案设计
现象和结论
A
验证CH2=CHCHO
分子中的碳碳双键
取样品与过量溴水混合,
充分反应观察现象
溴水褪色,说明样品分子中含有碳碳双键
B
检验CO还原Fe2O3的生成物中是否含有Fe3O4
将适量反应后的固体溶于稀盐酸中,取少量溶解液于试管中,滴加KSCN溶液
溶液变血红色,则证明还原产物中含有Fe3O4
C
比较HClO与CH3COOH酸性强弱
将pH相同的NaClO溶液和CH3COONa溶液稀释相同倍数
pH (NaClO)>pH(CH3COONa),说明HClO酸性弱于CH3COOH
D
鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物
取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象
出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
X
Y
Z
W
参考答案:
1.C
【详解】A.所有非金属元素不都分布在p区,如H在s区,A错误;
B.元素的电负性越大,第一电离能不一定越大,例如电负性O>N,但第一电离能N>O,B错误;
C.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵行的元素为过渡金属区,都是金属元素,C正确;
D.第四周期的主族元素中金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱,副族元素则不一定,如Zn比Fe金属强,Zn比Cu金属性强,D错误;
故选C。
2.C
【详解】A.Si、P、S、Cl为同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,故A正确;
B.Na、K、Rb、Cs为同主族元素,从上到下金属性逐渐增强,故B正确;
C.C、N、O、F为同周期主族元素,元素的非金属性很强,难以失去电子,没有正价,元素也无最高正价,故C错误;
D.P、S、Cl为同周期主族元素,从左到右非金属性逐渐增强,故D正确;
故答案为C。
3.D
【详解】A.碳碳双键、醛基均使溴水褪色,则溴水褪色,不能说明样品分子中含有碳碳双键,选项A错误;
B.若Fe2O3没有反应完,Fe2O3、Fe3O4与盐酸反应均有Fe3+产生,遇KSCN溶液显血红色,无法证明还原产物中含有Fe3O4,选项B错误;
C.醋酸的酸性强于HClO,所以碳酸钠水解程度大于NaClO,弱的变化大,CH3COONa的pH小,所以变化也小,故最终CH3COONa的pH大,选项C错误;
D.氯的中间价态化合物在热KOH溶液中能发生歧化反应,得到含CI溶液,故该项方案设计若出现白色沉淀(AgCl),说明涂改液中存在含氯化合物,选项D正确;
答案选D。
4.B
【分析】原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素,X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,X只能有2个电子层,核外电子排布式2、6,则X为O元素;X、Z位于同一主族,则Z为S元素;Y、Z、W处于同一周期,均为第三周期元素,基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的5倍,设最外层电子数为y,则2+8+y=5(y-2),解得y=5,则Y为P元素;W的原子序数大于S,且为短周期主族元素,则W为Cl元素,以此分析解答。
【详解】根据上述分析可知:X为O元素,Y为P元素,Z为S元素,W为Cl元素。
A.同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性就越强,其电负性就越大,元素的非金属性:Y<Z<W,所以元素的电负性:Y<Z<W,A错误;
B.具有相同电子排布的离子,原子序数越大,离子半径就越小,则简单离子半径由小到大的顺序为:W<Z<Y,B正确;
C.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:Y<Z<X,则气态氢化物的稳定性:Y<Z<X,C错误;
D.非金属性:P<S<Cl,则元素最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z<W,但题目没有指出是否是元素最高价氧化物对应的水化物,故该关系不一定成立,如磷酸、磷酸、亚硫酸的酸性均大于次氯酸,D错误;
故合理选项是B。
5.C
【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.O元素位于周期表的第二周期ⅥA族,故A正确;
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
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正确;
故选:C。
6.C
【详解】A. X、Y位于同一周期,同周期从左至右,金属性依次减弱,非金属依次增强,故非金属性Y>X,A正确;
B.X、Z位于同一主族,形成的简单离子电子层Z比X多一层,故简单离子半径Z>X,B正确;
C.Y、W位于同一主族,最外层电子数相等,元素性质有相似性,一般其最高正价相等,但也有特殊性,当Y、W分别是O、S时,O无最高正价,S的最高正价为+6价,又若Y、W分别是F、Cl时,由于F的非金属性极强,F无正价,Cl的最高价为+7价,C错误;
D.当X、Y分别位于第ⅠA族、第ⅡA族时,X、Y、Z、W可分别是Li、Be、Na、Mg,四种元素均为金属元素,当X、Y位于第ⅣA族、第ⅤA族或第ⅤA、第ⅥA族或第ⅥA族、第ⅦA族时,四种元素均为非金属元素,D正确;
故答案选C。
7.B
【分析】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的原子序数之和且由共价化合物的结构图示可知X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,则X为C、W为Si,Y为O,Z的形成1个共价键,Z可能为H、F、Cl,但原子序数需满足X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素的要求,故Z为F。
【详解】A.同周期元素原子半径随核电荷数增大而减小,原子半径:,A正确;
B.F非金属性强无正价,且C与Si同主族元素最高正价相等,B错误;
C.同周期元素非金属性越来越强,同主族元素非金属性越来越弱,非金属性强弱为F>O>C>Si,故简单氢化物的稳定性:HF>H2O>CH4>SiH4,C正确;
D.该化合物中各个原子均达到8电子稳定结构,D正确;
故选B。
8.A
【详解】根据与羧基()相连的基团中共价键或基团的特点进行判断,是推电子基团,导致羧基中的极性减小,酸性减小,故酸性;F的电负性最大,的共用电子对偏向F,通过传导作用,导致羧基中O-H的极性增大,酸性增大,F原子越多,酸性越大,故酸性,故A正确。
故选A。
9.D
【详解】A.浓硝酸有挥发性,制备出的CO2中混有HNO3气体,HNO3也可以和Na2SiO3溶液反应,不能由此得出N、C、Si非金属性强弱的结论。A项错误;
B.MnO2与浓盐酸反应需要加热才能放出Cl2,题中未加热,则不能放出Cl2,C中KI淀粉溶液不会变为蓝色,B项错误;
C.若A为浓氨水,B为氢氧化钠固体,反应生成NH3,将NH3通入AlCl3溶液中只产生白色沉淀,沉淀不溶解,C项错误;
D.若A为H2O2,B为MnO2,可放出O2,O2与Na2S溶液反应生成S沉淀从而使得Na2S溶液变浑浊,D项正确;
答案选D。
10.A
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,氧元素的非金属性强于硅元素,电负性大于硅元素的,故A正确;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则氟离子的离子半径大于镁离子的,故B错误;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则镁元素的第一电离能大于铝元素的,故C错误;
D.同周期元素,从左到右元素的金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱,则氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝的,故D错误;
故选A。
11.正确
【详解】依据元素电负性的概念可知,元素电负性越大,元素的非金属性越强,故说法正确。
12.错误
【详解】元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性无关,可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较,说法错误。
13.错误
【详解】形成化合物时,电负性越大,对键合电子的引力越大,越容易显负价,故错误。
答案为:错误。
14.错误
【详解】稀有气体元素原子结构为稳定结构,一般不会与其他原子成键,故一般不比较稀有气体元素的电负性,故说法错误。
15.错误
【详解】元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,还原性越弱,其水溶液的酸性不一定越强, 如氟化氢的稳定性大于氯化氢,但酸性氢氟酸小于盐酸,故该说法错误。
16. 分液漏斗 ①④ CO2+H2O+=H2SiO3+ HNO3有挥发性也会和硅酸钠反应生成硅酸 双氧水 有淡黄色浑浊出现
【分析】甲的思路:A中放N的最高价含氧酸的水溶液即稀硝酸,B中放碳酸钙,稀硝酸和碳酸钙反应产生碳酸,碳酸分解产生二氧化碳进入右侧试管中,右侧试管中发生二氧化碳、水和硅酸钠反应产生白色的胶状硅酸沉淀,即看到右侧试管中出现白色胶状沉淀,说明酸性:硝酸>碳酸>硅酸,证明非金属性:N>C>Si;
乙的思路:A中放过氧化氢,B中放MnO2,过氧化氢和二氧化锰反应产生氧气,C中放硫化氢的水溶液,氧气和硫化氢在右侧试管中反应产生淡黄色浑浊物,证明氧气置换出了硫化氢中的S,证明非金属性:O>S,据此解答。
【详解】(1)由仪器的结构特征,可知A为分液漏斗;
(2)探究元素非金属性,由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较,所以A中试剂为稀硝酸,B中为碳酸钙,C中为Na2SiO3溶液;试管中为Na2SiO3溶液中通CO2生成硅酸白色沉淀,发生反应的离子方程式为CO2+H2O+=H2SiO3+;通入试管中的CO2气体中混有挥发性的硝酸,硝酸也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸,无法确定CO2是否与与硅酸钠溶液反应,即不能说明N、C、S的非金属性强弱;
(3)乙同学欲证明氧的非金属性比硫强,需要通过实验证明氧气能制取硫单质来实现,则试剂A为H2O2,在MnO2催化作用下分解生成氧气;生成的氧气通入盛有硫化氢的水溶液中,有淡黄色浑浊出现,说明有硫生成,O的非金属性强于S。
17.(1) 检查装置气密性 当管式炉中没有固体剩余时 C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置 蒸馏烧瓶
(2)
(3) 高温灼烧 冷却 AC
【分析】氯化氢气体通入浓硫酸干燥后,在管式炉中和硅在高温下反应,生成三氯甲硅烷和氢气,由于三氯甲硅烷沸点为31.8℃,熔点为,在球形冷凝管中可冷却成液态,在装置C中收集起来,氢气则通过D装置排出同时D可处理多余吸收的氯化氢气体,据此解答;
【详解】(1)制备SiHCl3时,由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体,所以组装好装置后,要先检查装置气密性,然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中,通入氯化氢气体,排出装置中的空气,一段时候后,接通冷凝装置,加热开始反应,当管式炉中没有固体剩余时,即硅粉完全反应,SiHCl3易水解,所以需要在C、D之间加一个干燥装置,防止D中的水蒸气进入装置C中,另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气,需要在D后面加处理氢气的装置;装置的名称为蒸馏烧瓶;故答案为:检查装置气密性;当管式炉中没有固体剩余时;C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置;蒸馏烧瓶;
(2)已知电负性Cl>H>Si,则SiHCl3中氯元素的化合价为-1,H元素的化合价为-1,硅元素化合价为+4,所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时,要发生氧化还原反应,得到氯化钠、硅酸钠和氢气,化学方程式为:;
(3)样品经水解,干燥等预处理过程得到硅酸水合物后,高温灼烧,在干燥器中冷却后,称量,所用仪器包括坩埚和干燥器,所得固体氧化物为二氧化硅,质量为,则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=,样品纯度为=,故答案为:高温灼烧;冷却;AC;。
18.(1) 蒸馏烧瓶 浓硫酸
(2)为安全瓶,防止倒吸,并降低SO2在溶液中的溶解度
(3) 吸收多余的二氧化硫,防止污染环境
(4)2Cl-+ SO2+2Cu(OH)2=2CuCl+SO+2H2O
(5) 洗去表面吸附的杂质有利于CuCl的干燥
【分析】装置A中,锌粒和浓硫酸反应制备SO2;装置B为安全瓶,可以防止倒吸;装置C中,NaOH先和CuCl2反应生成Cu(OH)2悬浊液,再通入SO2反应生成CuCl;装置D为尾气处理装置,吸收多余的SO2。
【详解】(1)实验室中常用浓硫酸和Zn制二氧化硫;仪器b为蒸馏烧瓶,装置A中分液漏斗中盛装的试剂为浓硫酸;
(2)装置B的作用为安全瓶,防止倒吸,并降低SO2在溶液中的溶解度;
(3)装置D是尾气处理装置,其作用为吸收多余的二氧化硫,防止污染环境;发生反应的离子方程式为;
(4)CuCl难溶于水,是白色固体,二氧化硫通入C中新制氢氧化铜悬浊液,硫元素化合价升高生成硫酸根,Cu元素化合价降低,生成CuCl,离子方程式为:2Cl-+SO2+2Cu(OH)2=2CuCl++2H2O;
(5)①用水洗去表面吸附的杂质,CuCl难溶于乙醇,乙醇易挥发,有利于CuCl的干燥,先用水洗再用乙醇洗涤的目的是洗去表面吸附的杂质有利于CuCl的干燥,故答案为:洗去表面吸附的杂质有利于CuCl的干燥;
②20mL 0.5ml·L-1的CuCl2溶液中,, ,理论上生成的物质的量为0.01ml ,,实验实际所得CuCl固体质量为0.693g,则CuCl的产率=。
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