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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)突破15 元素周期律(含解析)
1、X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外層未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì);Y元素原子最外電子層上s、p電子數(shù)相等;Z元素+2價(jià)陽(yáng)離子的核外電子排布與氖原子相同;W元素原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子.下列有關(guān)這些元素性質(zhì)的說法一定正確的是( )
A.X元素的氫化物的水溶液顯堿性
B.Z元素的離子半徑大于W元素的離子半徑
C.Z元素的單質(zhì)在一定條件下能與X元素的單質(zhì)反應(yīng)
D.Y元素最高價(jià)氧化物的晶體具有很高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外層未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì),X可能為O,也可能為N元素;Z元素+2價(jià)陽(yáng)離子的核外電子排布與氖原子相同,則Z元素的質(zhì)子數(shù)為10+2=12,故Z為Mg元素;Y元素原子最外電子層上s、p電子數(shù)相等,外圍電子排布為ns2np2,處于ⅣA族,且屬于短周期元素,所以Y為C或Si元素;W元素原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子,外圍電子排布為3s23p1或3s23p5,W為Al或Cl,
A.X可能為O或N,氫化物可以是H2O、NH3,水是中性,故A錯(cuò)誤;
B.若W為Cl,鎂離子與氯離子最外層電子數(shù)相同,電子層越多離子半徑越大,鎂離子半徑小于氯離子半徑,若W為Al,鎂離子與鋁離子電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,鎂離子半徑大于鋁離子半徑,故B錯(cuò)誤;
C.Mg在氮?dú)庵腥紵蒑g3N2,故C正確;
D.二氧化碳晶體屬于分子晶體,常溫下為氣體,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)很低,故D錯(cuò)誤;
故選C.
2、右圖是元素周期表前六周期的一部分,關(guān)于X、Y、Z的敘述正確的是( )
R
①X的氣態(tài)氫化物與Y最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生反應(yīng)生成鹽
②X、Y、Z的氣態(tài)氫化物的水溶液的酸性X<Y<Z
X
Y
Z
③Z的單質(zhì)常溫下是液體,可與鐵粉反應(yīng)
④Z的原子序數(shù)比Y大19
⑤Z所在的周期中含有32種元素
A.只有③ B.只有①④ C.只有①②③④
D.①②③④⑤
【答案】C
3、X、Y為同周期元素,如果X的原子半徑大于Y,則下列判斷不正確的是 ( )
A.若X、Y均為金屬元素,則X的金屬性強(qiáng)于Y
B.若X、Y均為金屬元素,則X的陽(yáng)離子氧化性比Y的陽(yáng)離子氧化性強(qiáng)
C.若X、Y均為非金屬元素,則Y的氣態(tài)氫化物比X的穩(wěn)定
D.若X、Y均為非金屬元素,則最高價(jià)含氧酸的酸性Y強(qiáng)于X
【答案】B
【解析】 X、Y是同周期元素,X的半徑大于Y,則X的原子序數(shù)小于Y。若X、Y均為金屬元素,同周期從左到右,元素的金屬性從強(qiáng)到弱,離子的氧化性從弱到強(qiáng),故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)不正確;若X、Y均為非金屬元素,從左到右,元素的非金屬性從弱到強(qiáng),氣態(tài)氫化物越來越穩(wěn)定,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越來越強(qiáng),故C、D項(xiàng)正確。
4、 A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。已知:①熱穩(wěn)定性:HmD>HmC;②、 具有相同的電子層結(jié)構(gòu);③A與B都在第三周期,在該周期所有主族元素中,A的原子半徑最大,B的離子半徑最小;④A與B質(zhì)子數(shù)之和是D質(zhì)子數(shù)的3倍。依據(jù)上述信息用相應(yīng)的化學(xué)用語(yǔ)回答下列問題:
HmD的電子式___________________。
、的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篲________,能證明其還原性強(qiáng)弱的離子方程式為_________________________________________________________。
將E的單質(zhì)通入A與D形成的化合物的水溶液中,其離子方程式為:
_________________________________________________________________。
常溫下,HmC溶液和足量A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液混合,寫出該反應(yīng)的離子方程式 。在該溶液中溶質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類型是
在A、B、C、E單質(zhì)中,符合下列轉(zhuǎn)化關(guān)系的是_____________(填元素符號(hào))。
【答案】(1)
(2) S2->Cl- (2分),Cl2 + S2-= 2Cl-+ S↓
(3) Cl2 + 2OH-= Cl-+ ClO-+ H2O
(4) H2 S+ OH-= HS-+ H2O 離子鍵和共價(jià)鍵
(5) Na、S
5、下列元素中,金屬性最強(qiáng)的是( )
A.鋰 B.鈉 C.鎂 D.鉀
【答案】D
6、四種主族元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下:
元素編號(hào)
相關(guān)信息
X
地殼中含量最大的金屬元素;元素最高價(jià)為+3價(jià)。
Y
原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,最外層電子數(shù)是X最外層電子數(shù)的2倍。
Z
同周期主族元素中原子半徑最小,常溫下單質(zhì)呈液態(tài)。
M
能從海水中提取的金屬元素,單質(zhì)可在氮?dú)饣蚨趸贾腥紵?
(1)M的原子結(jié)構(gòu)示意圖是 ;上述元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的是(寫分子式) (元素用元素符號(hào)表示,下同!)。
(2)Y單質(zhì)溶于熱濃的硫酸產(chǎn)生的氣體的化學(xué)式為 。
(3)能體現(xiàn)Z單質(zhì)比Y單質(zhì)活潑性強(qiáng)的一個(gè)化學(xué)方程式: 。
(4)常溫下,不能與X的單質(zhì)持續(xù)發(fā)生反應(yīng)的是(填選項(xiàng)序號(hào)) 。
a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.濃硫酸 d.NaOH溶液 e.Na2CO3固體
(5)鐵元素與Z元素形成化合物FeZ3,F(xiàn)eZ3溶液按右圖所示進(jìn)行試驗(yàn)。裝置通電后,連接電源 (填“正極”或“負(fù)極”)碳棒邊的煤油顏色將變深,另一碳棒附近溶液將出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。
【答案】(1)(2分); Mg(OH)2(2分)
(2)SO2(2分)
(3)S2- + Br2 = S + 2Br-(或其它合理答案)(3分)
(4)bce(2分)
(5)正極(2分) 溶液逐漸變成淺綠色。(2分)
7、具有相同電子層數(shù),原子序數(shù)相連的三種短周期元素X、Y、Z,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性相對(duì)強(qiáng)弱是:HXO4>H2YO4>H3ZO4,則下列判斷正確的是( )
A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HX
Y>Z D. 原子最外層上的電子數(shù)關(guān)系:Y= (X+Z)/2
【答案】D
8、元素周期表中第116號(hào)元素已由俄羅斯科學(xué)家找到。假設(shè)第116號(hào)元素的元素符號(hào)為R,則下列有關(guān)敘述中不正確的是( ?。?
①R的非金屬性比S強(qiáng) ②R元素原子的內(nèi)層電子共有110個(gè) ③R是過渡金屬元素 ④R元素原子的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸 ⑤R元素的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為RO3
A.①③④ B.①②④ C.③④ D.②⑤
【答案】A
【解析】試題分析:如果周期表排滿,則第七周期的0族元素的質(zhì)子數(shù)是118,所以原子序數(shù)為116的元素位于第ⅥA族。同主族自上而下,非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng),據(jù)此可知選項(xiàng)①③④是錯(cuò)誤的,其余選項(xiàng)都是正確的,答案選A。
考點(diǎn):考查元素周期表的結(jié)構(gòu)、元素周期律的應(yīng)用
點(diǎn)評(píng):該題是高考中的常見考點(diǎn),屬于中等難度試題的考查。側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固與訓(xùn)練,有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。本題主要是元素“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系的綜合考查,比較全面考查學(xué)生有關(guān)元素推斷知識(shí)和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。
9、短周期中的A B C D E五種元素,原子序數(shù)依次增大,A和D,C和E分別同主族,A為非金屬元素,且A與B的原子序數(shù)之和等于C的原子序數(shù),C2-與D+的核外電子數(shù)相等。則下列說法正確的是( )
A.B與A只能組成BA3化合物
B.C D E形成的化合物與稀硫酸可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)
C.A B C形成的化合物一定不能發(fā)生水解反應(yīng)
D.E的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定有強(qiáng)的氧化性
【答案】B
試題分析:短周期中的A、B、C、D、E五種元素,原子序數(shù)依次增大,C2-與D+的核外電子數(shù)相等,結(jié)合所帶電荷可知,C為O元素、D為Na;A和D同主族,A為非金屬元素,則A為H元素;C和E分別同主族,E為S元素;A與B的原子序數(shù)之和等于C的原子序數(shù),則B的原子序數(shù)=8-1=7,故B為N元素。A、N與H元素可以形成NH3、N2H4等,錯(cuò)誤;B、O、Na、S形成的化合物Na2S2O3,可與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),正確;C、H、N、O形成的化合物NH4NO3能發(fā)生水解反應(yīng),錯(cuò)誤;D、亞硫酸、稀硫酸沒有強(qiáng)氧化性,濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,錯(cuò)誤。
10、下列各組性質(zhì)比較的表示中,正確的是(?。?
A.還原性:HF>HCl>HBr>HI
B.穩(wěn)定性:HFBr2>I2>F2
D.密度:F2HBr>HCl>HF,A錯(cuò);穩(wěn)定性應(yīng)是HF>HCl>HBr>HI,B錯(cuò);與H2O反應(yīng)由易到難順序?yàn)椋篎2>Cl2>Br2>I2,C錯(cuò)。
11、xx年3月,日本因發(fā)生特大地震而導(dǎo)致核電站的放射性物質(zhì)嚴(yán)重泄漏。放射性物質(zhì)主要包括13153I和13755Cs,13153I可能會(huì)引發(fā)甲狀腺疾病,13755Cs則會(huì)造成人體造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)損傷。下列關(guān)于13153I和13755Cs的說法錯(cuò)誤的是( ?。?
A.12753I、13153I、13455Cs 、13755Cs是四種核素,兩組同位素
B.13153I和13755Cs的中子數(shù)分別是78、82
C.Cs+半徑大于I-半徑
D.銫與碘化合生成的CsI屬于離子化合物
【答案】C
【解析】根據(jù)Cs、I的質(zhì)子數(shù)可推知碘元素位于第5周期ⅦA族,銫元素位于第6周期ⅠA族,則Cs+ 與I-具有相同的核外電子排布結(jié)構(gòu),Cs的質(zhì)子數(shù)多于I的質(zhì)子數(shù),故Cs+半徑小于I-半徑。
12、A、B、C、D四種元素原子核電荷數(shù)依次增大(均小于20),其單質(zhì)及相應(yīng)的化合物能發(fā)生如下反應(yīng)關(guān)系:
(1)寫出四種元素元素符號(hào):A、 B、 C、 D、 。
(2) F的電子式: 。
(3)寫出E、F混合后加水的化學(xué)方程式: 。
(4)寫出GJ的化學(xué)方程式: 。
(5)寫出C單質(zhì)與H水溶液反應(yīng)的離子方程式: 。
【答案】(1) Al S Cl K(2) (3) 2AlCl3+3K2S+3H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑+6KCl(4) Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(5) Cl2+H2S=S↓+2H++2Cl-
13、在短周期元素中,若某元素原子的最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)相等,則符合條件的元素種數(shù)為( ?。?
A.1種 B.2種 C.3種 D.4種
【答案】C
【解析】根據(jù)題中所給出的信息分析,本題重點(diǎn)考查的是原子核外電子排布的知識(shí)。
14、下述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到目的的是
編號(hào)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
A
證明鹽酸酸性比醋酸強(qiáng)
用同一電路測(cè)等體積鹽酸、醋酸溶液的導(dǎo)電性
B
證明H2CO3酸性比H2SiO3強(qiáng)
將CO2通入Na2SiO3溶液中
C
證明鈉的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)
向CuCl2溶液中投入金屬鈉
D
證明溶液中含有I-
往溶液中加入淀粉
【答案】B
15、下表為元素周期表前四周期的一部分,下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中,正確的是( ?。?
A.Y、Z的陰離子電子層結(jié)構(gòu)都與R原子的相同
B.常壓下,Y單質(zhì)的沸點(diǎn)比Z單質(zhì)的沸點(diǎn)低
C.W的氫化物的穩(wěn)定性比X的氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)
D.Y元素的非金屬性比W元素的非金屬性強(qiáng)
【答案】D
【解析】試題分析:根據(jù)五種元素在周期表中的位置可知,X為N元素,W為P元素,Y為S元素,Z為Br元素,R為Ar元素,則
A、Y的陰離子核外有18個(gè)電子,與R原子相同,Z的陰離子核外有36個(gè)電子,與R得電子層結(jié)構(gòu)不相同,故A錯(cuò)誤;
B、Y為S元素,Z為Br元素,常壓下S固體,而Br為液體,所以常壓下,Y單質(zhì)的沸點(diǎn)比Z單質(zhì)的沸點(diǎn)高,故B錯(cuò)誤;
C、同主族自上而下,非金屬性減弱,所以非金屬性X>W(wǎng),非金屬性越強(qiáng),氫化物越穩(wěn)定,所以氫化物的穩(wěn)定性W<X,故C錯(cuò)誤;
D、同周期元素從左到右,非金屬性逐漸增強(qiáng),所以非金屬性Y>W(wǎng),故D正確。
故選D。
考點(diǎn):位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用
點(diǎn)評(píng):本題考查元素的位置與性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的關(guān)系,難度不大,本題注意元素的性質(zhì)的遞變規(guī)律及其應(yīng)用。
16、某學(xué)生在做同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí),自己設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案,并記錄了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?,F(xiàn)在請(qǐng)你幫助該學(xué)生整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲___________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)用品:
儀器:試管、膠頭滴管。
藥品:氯水、溴水、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液、四氯化碳。
(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(在下表橫線中填寫相關(guān)內(nèi)容):
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①
向盛有少量溴化鈉溶液的試管中滴加少量新制的氯水,振蕩,再注入少量四氯化碳,振蕩后靜置
液體分為兩層,下層呈________色
②
向盛有少量碘化鉀溶液的試管中滴加少量溴水,振蕩,再注入少量四氯化碳,振蕩后靜置
液體分為兩層,下層呈________色
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:________________________________。
(5)問題和討論:
①上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為__________________、__________________。
②由于F2過于活潑,所以很難設(shè)計(jì)出一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其氧化性的強(qiáng)弱。試列舉兩項(xiàng)事實(shí)說明氟的非金屬性比氯強(qiáng):___________________________________________。
【答案】(1)探究同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
(3)①橙(或橙紅)
②紫(或紫紅)
(4)同一主族,自上而下,元素的非金屬性依次減弱(1分)
(5)①Cl2+2Br-===2Cl-+Br2;Br2+2I-===2Br-+I(xiàn)2
②F2在冷暗處就可以與H2劇烈反應(yīng)而爆炸,而Cl2與H2要在光照或點(diǎn)燃時(shí)才反應(yīng);HF比HCl更穩(wěn)定
17、(14分)實(shí)驗(yàn)室配制500 mL 0.2 molL-1的FeSO4溶液,具體操作步驟為:①在天平上稱取一定質(zhì)量的綠礬(FeSO47H2O),把它放在燒杯中,用適量的蒸餾水使其完全溶解;②把制得的溶液小心地注入500 mL的容量瓶中;③繼續(xù)向容量瓶中滴加蒸餾水至液面距刻度線1~2 cm處時(shí),改用膠頭滴管小心滴加,直到溶液的凹液面恰好與刻度線相切為止;④用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,每次的洗滌液都轉(zhuǎn)入容量瓶中,并輕輕搖勻;⑤將容量瓶塞好,充分搖勻。試填寫下列空白。
(1)應(yīng)該稱取的綠礬的質(zhì)量為________,在稱取綠礬過程中,若天平略向右偏,要調(diào)整天平平衡的操作是______。
(2)上述操作的正確順序是____________。
(3)本實(shí)驗(yàn)用到的儀器有:玻璃棒、__________________,在配制溶液的過程中多次用到玻璃棒,在溶解時(shí)玻璃棒的作用是________,在移液時(shí)玻璃棒的作用是___________________。
(4)觀察液面時(shí),若俯視刻度線,會(huì)使所配制溶液的濃度________(填“偏高”“偏低”或“無影響”,下同);沒有進(jìn)行操作④,會(huì)________;加蒸餾水時(shí)不慎超過了刻度線后倒出部分溶液,使液面與刻度線相切,會(huì)________。
(5)用ρ=1.84 gmL-1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸配制200 mL 1 molL-1的稀硫酸與上述配制溶液在步驟上的差別主要有三點(diǎn):
①計(jì)算:應(yīng)取濃硫酸的體積V=________mL;
②量取:由于量筒是一種粗略的量具,用量筒量取時(shí)只能量取________mL或者_(dá)_______mL濃硫酸;
③溶解:注意先加________,再邊攪拌邊加________。
【答案】 (1)27.8 g 右手拿藥匙,用左手輕拍右手手腕,小心振動(dòng)藥匙,使晶體落在左盤濾紙上,直至天平平衡
(2)①②④③⑤
(3)托盤天平、藥匙、燒杯、500 mL容量瓶、膠頭滴管 加快溶解 引流 (4)偏高 偏低 偏低
(5)①10.87?、?0.8 10.9 ③水 濃硫酸
【解析】 (1)考查有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算m(FeSO47H2O)=0.5 L0.2 molL-1278 gmol-1=27.8 g;考查稱量固體物質(zhì)時(shí)的操作和托盤天平的使用規(guī)則。(2)考查配制溶液的一般步驟:計(jì)算、稱量、溶解、恢復(fù)至室溫、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼標(biāo)簽。(3)對(duì)于儀器的使用次序和方法,要聯(lián)系配制溶液的具體步驟來記憶。對(duì)于多次出現(xiàn)的儀器的作用要對(duì)比記憶。(4)c=nB/V,c與nB正相關(guān),與V成反相關(guān)的關(guān)系;俯視刻度線時(shí),使V偏小,c偏大;不洗滌玻璃棒,會(huì)使溶質(zhì)沒有全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中,nB偏小,c偏小;在倒出溶液的過程中,有部分溶質(zhì)也會(huì)被傾倒出來,最終使c偏小。(5)用濃溶液配制稀溶液與用固體配制溶液的步驟有幾點(diǎn)大的區(qū)別:計(jì)算得出濃溶液的體積、量取時(shí)用量筒,對(duì)于濃硫酸的稀釋,為防止液體飛濺,還要注意加水與加濃硫酸在步驟上的差別。
18、某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證元素周期律。
(Ⅰ)(1)甲同學(xué)在a、b、c三只燒杯里分別加入50mL水,再分別滴加幾滴酚酞溶液,依次加入大小相近的鋰塊、鈉塊、鉀塊,觀察現(xiàn)象。
甲同學(xué)設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的目的是__________________________________________,
反應(yīng)最劇烈的燒杯是_______(填字母),結(jié)論是_________________________。
(2)乙同學(xué)想驗(yàn)證同周期元素金屬性強(qiáng)弱的規(guī)律,最好選用第_______周期的_______三種元素。最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)是將大小相近的三小塊金屬分別投入相同濃度的稀鹽酸中,觀察現(xiàn)象。應(yīng)該看到的現(xiàn)象是:
①________________________________________________________________,
②________________________________________________________________,
③________________________________________________________________。
(Ⅱ)丙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的最高價(jià)含氧酸的酸性就越強(qiáng)。他設(shè)計(jì)了如圖裝置以驗(yàn)證氮、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱。
丙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可直接證明三種酸的酸性強(qiáng)弱,
已知A是強(qiáng)酸,常溫下可與銅反應(yīng);B是塊狀固體;打開分液漏斗的活塞后,C中可觀察到有白色沉淀生成。
(1)寫出所選用物質(zhì)的化學(xué)式:A:_______,B:_________,C:__________。
(2)寫出燒杯中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____________________________。
【答案】(Ⅰ)(1)驗(yàn)證鋰、鈉、鉀的活潑性(或同一主族,從上到下元素的金屬性逐漸增強(qiáng)) c 鉀的活潑性最強(qiáng)
(2)三 鈉、鎂、鋁
①鈉劇烈反應(yīng),可能著火或爆炸
②鎂反應(yīng)較劇烈,產(chǎn)生大量氣泡
③鋁反應(yīng)比鎂緩慢,有較多的氣泡產(chǎn)生
(Ⅱ)(1)HNO3 CaCO3 Na2SiO3(或K2SiO3)
(2)CO2+SiO32-+H2O====H2SiO3↓+CO32-
或2CO2+SiO32-+2H2O====H2SiO3↓+2HCO3-
【解析】(Ⅰ)(1)鋰、鈉、鉀是同主族堿金屬元素,很明顯甲同學(xué)是想驗(yàn)證同主族元素金屬性強(qiáng)弱的遞變規(guī)律。反應(yīng)最劇烈的應(yīng)是鉀。
(2)驗(yàn)證同周期元素金屬性強(qiáng)弱的規(guī)律,最好選用第3周期的鈉、鎂、鋁三種元素。因?yàn)榕c第2、4、5、6周期相比較,第3周期元素的變化規(guī)律較典型。三種金屬中鈉最活潑,遇水就劇烈反應(yīng),與鹽酸反應(yīng)更劇烈,產(chǎn)生大量熱,放出H2,可能會(huì)著火或爆炸。鋁金屬活動(dòng)性最弱,與酸反應(yīng)比鎂要緩慢,但也能產(chǎn)生大量氣泡,鎂與酸劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡。
(Ⅱ)丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是利用強(qiáng)酸制弱酸的原理。非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)。由題意可推測(cè),A為HNO3,B為CaCO3,C為Na2SiO3或K2SiO3。
19、一位同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下列實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:________與鹽酸反應(yīng)最劇烈,________與鹽酸反應(yīng)的速度最慢;________與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為___________________________ ______________________________________。
Ⅱ.利用下圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律:
(3)儀器B的名稱為________,干燥管D的作用為______________________________。
(4)若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4(KMnO4與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣),C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察到C中溶液___________ _______的現(xiàn)象,即可證明。從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)考慮,此裝置缺少尾氣處理裝置,可用________溶液吸收尾氣。
(5)若要證明非金屬性:C>Si,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,觀察到C中溶液________的現(xiàn)象,即可證明。但有的同學(xué)認(rèn)為鹽酸具有揮發(fā)性,可進(jìn)入C中干擾實(shí)驗(yàn),應(yīng)在兩裝置間添加裝有________溶液的洗氣瓶除去。
【答案】(1)鉀 鋁 鋁
(2)S2-+Cl2===S↓+2Cl-
(3)錐形瓶 防止倒吸
(4)變藍(lán) NaOH[或Ca(OH)2]
(5)有白色沉淀生成 飽和NaHCO3
【解析】(4)本實(shí)驗(yàn)利用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣,然后讓氯氣與淀粉碘化鉀混合溶液反應(yīng),根據(jù)溶液顏色的變化來比較氯和碘非金屬性強(qiáng)弱。過量的氯氣會(huì)逸散到空氣中,污染環(huán)境,應(yīng)用堿液吸收。(5)利用強(qiáng)酸制弱酸的原理比較硅和碳的非金屬性強(qiáng)弱,制二氧化碳過程中有雜質(zhì)氯化氫存在,不能說明是二氧化碳與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀,故應(yīng)先用飽和NaHCO3溶液除去氯化氫。
20、把一定量某堿金屬與5.4g鋁的混合物放人足量水中,金屬全部溶解,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體11.2L,向所得溶液中通人過量二氧化碳,過濾,把濾液減壓蒸發(fā)得固體33.6g,此堿金屬相對(duì)原子質(zhì)量為多少?
【答案】 23
21、某金屬元素X原子的核外電子數(shù)等于核內(nèi)中子數(shù),取該元素的單質(zhì)0.6 g與足量的氧氣充分反應(yīng),可得到1.0 g氧化物XO。試通過計(jì)算推導(dǎo)出該元素在元素周期表中的位置。
【答案】第三周期ⅡA族
【解析】設(shè)X的相對(duì)原子質(zhì)量為Ar,則由題意知:
2X+O2===2XO
2Ar 2(Ar+16)
0.6 g 1.0 g
=,解得Ar=24
由該元素的原子核外電子數(shù)等于核內(nèi)中子數(shù)可知,該元素原子的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等,所以X的原子序數(shù)為12,該元素是Mg,位于周期表的第三周期ⅡA族。
22、A、B、C、D、E五種短周期元素(A、B、C、D、E分別代表元素符號(hào)),它們的原子序數(shù)依次增大;A是元素周期表中原子半徑最小的元素;B元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X;
D與A同主族,且與E同周期;E元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的=3/4倍;C與E同主族。
請(qǐng)回答下列問題:
(1) X的化學(xué)式為______,D的原子結(jié)構(gòu)示意圖為______。
(2) 元素的非金屬性C______E(填“>”、“<”或“=”),下列各項(xiàng)中,能說明這一結(jié)論的事實(shí)有______(填序號(hào))。
① 氫化物H2E的酸性比H2C強(qiáng)
② 氫化物H2C的熱穩(wěn)定性比H2E強(qiáng)
③ 氫化物H2E的水溶液放置在空氣中會(huì)變渾濁
(3) 將由BC和BC2組成的混合氣體通入下圖所示裝置中,用來驗(yàn)證濃硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性強(qiáng)。
已知(?。?濃硝酸能將氣體BC氧化成BC2,而稀硝酸不能氧化BC。
(ⅱ) NaOH溶液與BC2反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2NaOH+2BC2=NaBC2+NaBC3 + H2O
NaOH溶液與BC氣體不反應(yīng)
a. 裝置①、②、③中盛放的藥品依次是______、______、______。
b. 通入混合氣體之前,應(yīng)先通入一段時(shí)間某另外一種氣體,試推測(cè)先通入的該氣體可以是______(填一種氣體的化學(xué)式)。
c. 能夠說明實(shí)驗(yàn)已成功的現(xiàn)象是_________________________。
【答案】(1) NH4NO3 ;(2) > ②③
(3) a:H2O、稀HNO3、濃HNO3
b:CO2(N2、H2合理答案均可)
c:裝置②中液面上方氣體仍為無色,裝置③中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色
23、有關(guān)元素X、Y、Z、D、E的信息如下:
元素
有關(guān)信息
X
元素主要化合價(jià)-2,原子半徑為0.0074 nm
Y
所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4
Z
單質(zhì)在X的單質(zhì)中燃燒,產(chǎn)物是造成酸雨的罪魁禍?zhǔn)字?
D
最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能電離出電子數(shù)相等的陰、陽(yáng)離子
E
單質(zhì)是生活中的常見金屬,其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞
請(qǐng)回答下列問題(用化學(xué)用語(yǔ)表示):
(1)X的一種氫化物可用于實(shí)驗(yàn)室制取X的單質(zhì),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________.
(2)比較Y與Z的氫化物的穩(wěn)定性________(用化學(xué)式表示).
(3)E元素與Y元素可形成EY2和EY3兩種化合物,則下列說法中正確的是________(填序號(hào))
①通常實(shí)驗(yàn)室配制EY3溶液時(shí),可直接用水溶解EY3固體
②EY2不能通過單質(zhì)直接化合產(chǎn)生
③銅片、碳棒和EY3溶液組成原電池,電子由銅片沿導(dǎo)線流向碳棒
④Y、Z、D的離子半徑大小依次減小
(4)Y的最高價(jià)氧化物為無色液體,當(dāng)0.25 mol該物質(zhì)與一定量的水混合得到一種稀溶液時(shí),放出Q kJ的熱量.寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________________________.
(5)寫出E在潮濕的空氣中發(fā)生腐蝕時(shí)正極上的電極反應(yīng)式_____________________.
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)HCl>H2S (3)②③
(4)Cl2O7(l)+H2O(l)===2HClO4(aq) ΔH=-4 QkJ/mol
(5)O2+2H2O+4e-=4OH-
【解析】根據(jù)表中信息推斷可知:X為氧元素,Y為氯元素,Z為硫元素,D為鈉元素,E是鐵元素.然后結(jié)合元素及其化合物和基本理論知識(shí)即可解答.
24、(18分)為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗(yàn))。
實(shí)驗(yàn)過程:
Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。
Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí),夾緊彈簧夾。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時(shí),關(guān)閉活塞a。
Ⅳ.……
(1)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________。
(2)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________。
(3)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是________。
(4)過程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是________。
【答案】
(1)淀粉KI試紙變藍(lán)
(2)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(3)打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下D震蕩。靜置后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色
(4)確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2,排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾
【解析】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析。(1)A中產(chǎn)生的黃綠色氣體為Cl2,氯氣遇濕潤(rùn)的淀粉KI試紙時(shí),發(fā)生反應(yīng):Cl2+2KI===I2+2KCl,產(chǎn)生的I2遇淀粉變藍(lán),可以證明氯氣的氧化性強(qiáng)于碘。(2)B中Cl2與NaBr發(fā)生置換反應(yīng),離子方程式為:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。(3)C中NaBr與氯氣反應(yīng)生成NaCl和Br2,將C中溶液滴入D中,振蕩,發(fā)生反應(yīng):Br2+2KI===I2+2KBr,靜置后D中溶液分層,下層為碘的四氯化碳溶液,顯紫紅色,可以說明溴的氧化性強(qiáng)于碘。(4)過程Ⅲ主要是為了確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2,排除對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾
25、根據(jù)提供的條件推斷元素,并按要求填空:
(1)第3周期元素,其最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相同。該元素最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為 ,最高價(jià)氧化物的水化物與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)原子序數(shù)依次遞增的同周期四種元素,它們氫化物的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)都與Ar相同,這些氫化物的化學(xué)式分別為 、 、 、 。
(3)短周期中某元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4,則該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是 。
【答案】(1)Al2O3 Al(OH)3+ OH-====Al+2H2O
(2)SiH4 PH3 H2S HCl (3)
【解析】(1)結(jié)合周期數(shù)=電子層數(shù),故該元素最外層電子數(shù)是3,即鋁元素,其最高價(jià)氧化物是Al2O3,最高價(jià)氧化物的水化物是Al(OH)3,與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式是Al(OH)3+OH-====AlO2-+2H2O。
(2)Ar的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)都是18,則這四種氫化物分別是SiH4、PH3、H2S、HCl。
(3)最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4,且最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和是8,則該元素最外層電子數(shù)是6,即第ⅥA族元素,又因?yàn)檠踉責(zé)o最高正價(jià),故只能是硫元素。
26、已知主族元素R的最高價(jià)氧化物R2O 4.7g溶到95.3g水中,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5.6%,R原子核中含有20個(gè)中子;主族元素Q,其單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)放出O2,并能跟R形成典型的離子化合物RQ。試通過計(jì)算求:
(1)R和Q各為什么元素(寫出推導(dǎo)過程);_________________。
(2)寫出R和Q在元素周期表中的位置;________________________________________。
(3)將4.7g R2O溶于多少克水中,使每50個(gè)水分子溶有1個(gè)R+(寫出計(jì)算過程)。________________________________________。
【答案】(1)R為K元素,Q為F元素。
(2)R在第4周期ⅠA族,Q在第2周期ⅦA族。
(3)90.9g
【解析】試題分析:(1)設(shè)R的相對(duì)原子質(zhì)量為M,生成ROH的質(zhì)量為x。
R2O+H2O === 2ROH
2M+16 2(M+17)
4.7g x
w(ROH)=100%=5.6%
M=39。則R原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為39-20=19,為K。又因Q能與水反應(yīng)置換O2,并能跟R形成離子化合物RQ,則Q為-1價(jià)元素,為ⅦA族,則Q為F。
(2)R在第4周期,ⅠA族;Q在第2周期,ⅦA族。
(3)K2O +H2O===2KOH
94g 18g 2mol
4.7g m(H2O) n(KOH)
共需水:0.9g+0.1mol5018g/mol=90.9g。
考點(diǎn):元素周期表的應(yīng)用 化學(xué)計(jì)算
點(diǎn)評(píng):本題考查的是元素周期表的應(yīng)用和化學(xué)計(jì)算的性質(zhì),題目難度中,考查學(xué)生對(duì)周期表的掌握程度及化學(xué)計(jì)算的能力。
27、W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,它們中的兩種或三種元素組成化合物甲、乙、丙、丁,幾種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖I所示。常溫下0.01mol/L-1丙溶液
PH=12;XY2分子是非極性分子,但科學(xué)家在特殊條件下制得了XY2的原子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖II所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1)甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。
(2)甲的中心原子雜化軌道類型為_____;
XY2分子中,鍵與π鍵的數(shù)目之比為_________;
XY2原子晶體的1個(gè)晶胞中含有_______個(gè)原子。
W、X、Y、Z四種元素電負(fù)性由大到小的順序是_______(用元素符號(hào)表示)。
工業(yè)上用氯氣與潮濕的丁反應(yīng)制備次氯酸的酸酐(棕黃色氣體),同時(shí)生成小蘇打和食鹽混合物,反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。
【答案】(1)2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(2)sp3 1∶1 24 (3)O>C>H>Na
(4)2Cl2+2Na2CO3+H2O==2NaCl+2NaHCO3+Cl2O
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