思路解析:
根据Na、F两种元素在周期表中的位置,结合“位—构—性”间的关系进行解答。
答案:
A
3.下列说法错误的是()
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
思路解析:
对于阳离子来说,最高价阳离子的电子层数比其原子少一层,故A项错误。
同一元素的各种同位素的化学性质几乎相同,但物理性质有较大差异,如密度、熔沸点等。
答案:
AD
4.N的质量数为14,在粒子NH3T+中,电子数、质子数、中子数之比为()
A.10∶7∶11B.10∶11∶8C.10∶11∶9D.11∶9∶10
思路解析:
NH3T+的质子数为7+3×1+1=11,电子数比质子数少1,中子数为7+3×0+2=9。
答案:
C
5.R元素的原子有三个电子层,M层电子数是K层电子数的3倍,对R元素的判断不正确的是()
A.R元素处于第三周期ⅥA族B.R元素是非金属元素
C.原子核外共有14个电子D.R元素最低化合价为-2
思路解析:
由R元素的电子层结构可知,R为S元素,位于第三周期ⅣA族,原子核外共有16个电子,最低负价为-2。
答案:
C
6.X、Y均为短周期元素,两者组成化合物的化学式为X2Y3,已知X的原子序数为m,则Y的原子序数不可能的是()
A.m+11B.m+4C.m-6D.m-5
思路解析:
常规思路:
由X2Y3知X为+3价,应为ⅢA族元素,Y为-2价,应为ⅥA族元素。
又由于X、Y均为短周期元素,所以它们只能位于第二、三周期内。
那么,当X在第二周期ⅢA族时,Y的原子序数为m+3或m+3+8=m+11;当X在第三周期ⅢA族时,Y的原子序数为m+3或m-2-3=m-5。
奇偶数法:
由周期表可知,原子序数为奇数的主族元素,所在的主族序数也必为奇数。
又由化合价知,X应在奇数主族,Y应在偶数主族,即m为奇数,则m+4和m-6也必为奇数,这与Y在偶数主族(原子序数为偶数)相矛盾。
答案:
BC
7.下列各组含氧酸中酸性依次增强的是()
A.H2CO3、H4SiO4、H3PO4B.HNO3、H3PO4、H2SO4
C.H3PO4、H2SO4、HClO4D.HClO4、H2SO4、H2CO3
思路解析:
同周期元素的非金属性逐渐增强,同主族元素的非金属性逐渐减弱。
非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
答案:
C
8.下列说法正确的是()
A.Na、Mg、Al还原性依次减弱B.HCl、PH3、H2S稳定性依次减弱
C.NaOH、KOH、CsOH碱性依次减弱D.S2-、Cl-、Ca2+半径依次减小
思路解析:
同周期元素自左向右,还原性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐增强,则还原性:
Na>Mg>Al,稳定性:
HCl>H2S>PH3,A对B错。
同主族元素自上而下,最高价氧化物的水化物酸性减弱、碱性增强,则碱性:
CsOH>KOH>NaOH,C错误。
S2-、Cl-、Ca2+的核外电子排布相同:
,核电荷数越大,离子半径越小,即r(Ca2+)<r(Cl-)<r(S2-),D正确。
答案:
AD
9.R元素气态氢化物的化学式为RH3,则R元素最高价氧化物的化学式是()
A.R2O5B.RO2C.RO3D.R2O7
思路解析:
R的负价为-3,由“最高正价+|负价|=8”可知。
R的最高正价为+5,最高价氧化物的化学式为R2O5。
答案:
A
10.X、Y是元素周期表中ⅦA族的两种元素。
下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是()
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来D.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
思路解析:
非金属性越强,其单质与H2化合的能力越强,气态氢化物的稳定性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,能将非金属性较弱的元素的单质从它们的化合物中置换出来。
答案:
D
11.右图是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素原子核外的电子数之和等于B原子的质量数。
B原子核内的质子数和中子数相等。
下列叙述不正确的是()
A.三种元素的原子半径的大小顺序是B>C>A
B.A元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
C.B元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性
D.C元素是非金属性最强的元素
思路解析:
从元素在周期表中的位置看,A、C位于第二周期,B位于第三周期。
设B的原子序数为x,则A的原子序数为x-9,C的原子序数为x-7,依题意有2x-16=x,x=16,则A为N,B为S,C为F,从而可知B、C、D选项正确。
从三元素在周期表中的位置可知其原子半径的大小顺序为B>A>C。
答案:
A
12.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是()
A.液溴和苯分别受热变为气体B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和NaCl分别受热熔化D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
思路解析:
A选项中苯与液溴变为气体克服的都是分子间作用力;B中干冰变为气体克服的是分子间作用力,而NH4Cl受热分解成HCl和NH3,故克服的是离子键;同理SiO2是原子晶体,葡萄糖是分子晶体,故C、D均不符合要求。
答案:
A
13.下列说法正确的是()
A.共价化合物中可能含有离子键B.非金属原子间可能形成离子化合物
C.不存在没有化学键的分子D.双原子单质分子中的共价键一定是非极性键
思路解析:
离子键只存在于离子化合物中;NH4Cl是非金属原子间形成的离子化合物,稀有气体分子中不存在化学键;吸引共用电子对能力相同的只有同种原子,D项正确。
答案:
BD
14.右图为周期表的一部分。
已知A、B、C、D、E五种元素原子的核外共有85个电子,E原子核外有四个电子层,则B元素是()
A.PB.SC.ClD.Si
思路解析:
E原子核外有四个电子层,位于第四周期,A、B、C、D是前三周期元素。
从它们在周期表中的位置结构知它们位于周期表的右侧。
设B的原子序数为x,则有(x-1)+x+(x+1)+(x-8)+(x+18)=85,x=15,即为P。
答案:
A
15.核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域,已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。
试判断下列哪组原子均可产生NMR现象()
A.18O31P119SnB.27Al19F12C
C.元素周期表中ⅤA族所有元素的原子D.元素周期表中第一周期所有元素的原子
思路解析:
18O中质子数为8,中子数为10,A不正确。
12C中质子数为6,中子数为6,B不正确。
只有ⅤA族元素原子中质子数都为奇数。
第一周期元素He质子数为2,中子数为2,D不正确。
答案:
C
16.短周期的三种元素分别为X、Y和Z,已知X元素的原子的最外层只有一个电子,Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半,Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素原子的L电子层上的电子数少2。
则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是()
A.X2YZ4B.XYZ3C.X3YZ4D.X4Y2Z7
思路解析:
由题意可知X为H、Li、Na三种元素中的一种,Y为P,Z为O,则P在含氧酸及其盐中可呈+3、+5两种价态,A中Y为+6价,故A不可能。
答案:
A
17.水和重水分别跟金属钾反应,若两反应中电子转移总数相等时,下列物质的化学量相等的是()
①消耗水和重水的质量②同温同压下生成气体的体积③生成气体的质量④参加反应的钾的质量
A.①③B.②④C.①④D.②③
思路解析:
两反应中电子转移总数相等,则生成气体的物质的量相等,消耗水和重水的物质的量相等,参加反应的钾的物质的量和质量均相等,而H2与D2、H2O和D2O的摩尔质量均不相等,所以消耗水和重水的质量、生成的气体质量均不相等。
答案:
B
18.在一定条件下,
与R-发生如下反应
+5R-+6H+====3R2+3H2O,下列有关R元素的叙述正确的是()
A.R是第ⅤA族元素B.R2在常温下一定是气体
C.
中的R元素只能被还原D.R的氢化物的水溶液是强酸
思路解析:
判断R元素原子的最外层电子数,即R所在主族,应以R-考虑,R元素应为除F外的卤素,因为F无正价。
答案:
D
19.砷为第四周期ⅤA族元素,依据它在周期表中的位置,推测砷不可能具有的性质是()
A.砷在通常状况下是固体
B.砷常见的化合价有-3、+3、+5
C.砷的最高价氧化物的水化物砷酸(H3AsO4)的酸性比磷酸(H3PO4)弱
D.砷化氢(AsH3)不稳定,还原性比氨NH3弱
思路解析:
根据主族元素金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱及化合价规律即可得出答案。
答案:
D
20.下图中每条折线表示周期表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.H2SB.HClC.PH3D.SiH4
思路解析:
在周期表ⅣA—ⅦA族的第二周期元素为C、N、O、F,其形成的气态氢化物分别为CH4、NH3、H2O、HF,其中只有CH4分子不能形成氢键,故沸点最低,故含a的曲线代表第ⅣA元素的氢化物的沸点变化情况,其中a点代表SiH4的沸点。
答案:
D
21.近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470℃、80MPa下合成出金刚石,具有深远意义。
下列说法不正确的是()
A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化B.金刚石是碳的一种同位素
C.钠被氧化,最终生成碳酸钠D.金刚石中只含有非极性共价键
思路解析:
判断属于物理变化还是化学变化的关键是看是否产生新的物质,由CO2合成金刚石产生新物质,属于化学变化。
金刚石是C元素的一种同素异形体,B不正确。
Na在反应中一定失去电子生成Na+,考虑到反应物中有CO2,Na2CO3是一种合理的推理。
金刚石是C原子通过非极性共价键形成的原子晶体。
答案:
B
二、填空题
22.下列是元素周期表的一部分。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
一
A
二
D
F
H
三
B
C
E
G
根据A—H元素在周期表中的位置,用化学式填写空白。
(1)单质中氧化性最强的是_____________,还原性最强的是__________________,化学性质最不活泼的是__________________。
(2)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是_____________,最稳定的氢化物是_____________。
(3)按碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的顺序,将B、C、E、G四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式排列成序是_____________。
(4)D、E、F三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为_____________。
(5)A的氧化物常温下呈_____________态,它和B的单质反应后所得溶液的pH_____________。
思路解析:
A—H8种元素分别为H、Na、Al、N、P、F、Cl、Ne。
单质氧化性最强的元素位于周期表的右上方(稀有气体元素除外),应为F;单质还原性最强的元素位于周期表的左下方,应为B;化学性质最不活泼的元素为稀有气体元素H。
依据各元素在周期表中的位置和性质递变规律,可以分析得出答案(注意填写化学式)。
答案:
(1)F2NaNe
(2)HClO4HF
(3)NaOH、Al(OH)3、H3PO4、HClO4
(4)P>N>F
(5)液>7
23.在短周期中,X、Y两元素形成的化合物XY2中共有38个电子。
若XY2是共价化合物,其化学式是_____________。
思路解析:
若Y位于ⅡA族,则X位于ⅦA族;若Y位于ⅣA族,则X位于ⅥA族。
设X、Y两元素的原子所含电子数为a、b,则有a+2b=38,在上述两种组合中,既满足a+2b=38,又是XY2型共价化合物的,可能是BeCl2或CS2。
答案:
BeCl2或CS2
24.X、Y、Z三种常见的短周期元素可以形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物,已知Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构,X的离子比Y的离子多一个电子层,完成下列问题:
(1)X原子的最外层存在_____________个电子。
(2)用电子式表示Z2Y的形成过程_____________。
(3)Z2Y2属于_____________化合物,其中存在_____________键。
思路解析:
根据Z与Y可形成Z2Y和Z2Y2,Z离子与Y离子电子层结构相同,可确定Z为Na,Y为O;又X与Y可形成XY2、XY3且X离子比Y离子多一个电子层,可确定X为S。
答案:
(1)6
(3)离子离子键和非极性共价
三、推断题
25.短周期元素A、B、C、D中,0.5molA元素离子得到6.02×1023个电子,被还原为中性原子,0.4gA的氧化物恰好与100mL0.2mol·L-1的盐酸完全反应。
A元素原子核内质子数与中子数相等,B元素原子核外M层电子数比K层多1个,C-比A元素的离子多一个电子层,D元素原子核外L层比K层多2个电子,请完成下列问题:
(1)推断A、B、C、D四种元素的名称。
(2)画出C-和D原子的结构示意图。
(3)向B、C两元素形成的化合物的水溶液里逐滴滴入苛性钠溶液有什么现象?
写出有关的化学方程式和离子方程式。
思路解析:
由“0.5molA元素离子得到6.02×1023个电子,被还原为中性原子”可推知A离子带2个单位正电荷,其氧化物的化学式可表示为MO,设A的质量数为x,则有:
MO+2HCl====MCl+H2O
(16+x)g2mol
0.4g0.1L×0.2mol·L-1
解得x=24。
又因A原子核内质子数与中子数相等,故A为镁。
由B、C、D的电子层结构可知其分别为铝、氯、碳。
答案:
(1)镁、铝、氯、碳
(3)先有白色沉淀产生,到沉淀最大量后,继续滴加,沉淀逐渐溶解,又形成无色溶液。
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH-====
+2H2O
26.(2006全国高考理综Ⅰ,26)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:
①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空:
(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”):
_____________,理由是___________________________________。
(2)Y是_____________,Z是_____________,W是_________________。
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8∶2∶4∶1。
写出该化合物的名称及化学式_________________________。
思路解析:
根据周期表的结构,熟悉各元素的位置就可解答本题。
根据原子个数比可写出化学式。
答案:
(1)否若三者处于同一周期,则最外层电子数之和不可能为17
(2)NOS
(3)硫酸铵(NH4)2SO4
四、计算题
27.某元素R的原子核外电子数等于核内中子数,该元素单质7.8g与氧气充分反应可生成13g化合物RO,则该元素位于周期表的什么位置?
思路解析:
先求出该元素的相对原子质量,再由原子核外电子数等于核内中子数确定其原子序数,从而得出其在周期表中的位置。
设该元素的相对原子质量为A。
=1∶1,A=24,所以其原子序数为12。
由此知该元素为第三周期、第ⅡA族。
答案:
第三周期、第ⅡA族
本章测评
一、选择题
1.在周期表中,第3、4、5、6周期元素的数目分别是()
A.8、18、32、32B.8、18、18、32
C.8、18、18、18D.8、8、18、18
思路解析:
依据下表可知
周期
注:
镧系和锕系元素分别位于第六周期和第七周期。
答案:
B
2.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是()
A.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
思路解析:
K层电子数为奇数的只有氢元素,其族序数与K层电子数相等
(1);L层(第2层)电子数为奇数(1、3、5、7),只能是第二周期元素(Li、B、N、F),其族序数与L层电子数均相等。
L层电子数为偶数2、4、6时,只能是第二周期元素(Be、C、O),其族序数与L层电子数相等;但L层电子数为8(偶数)时,可以是Ne及原子序数大于10的所有元素,其族序数与L层电子数(8)均不相等;M层电子数为奇数(1、3、5、7),只能是第三周期元素(Na、Al、P、Cl),其族序数与L层电子数均相等。
答案:
C
3.现有如下各说法:
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合;
②金属和非金属化合形成离子键;
③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引;
④根据电离方程式:
HCl====H++Cl-,判断HCl分子中存在离子键;
⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子,而后H、Cl原子形成离子键的过程。
上述各种说法正确的是()
A.①②⑤B.都不正确C.④D.②③④⑤
思路解析:
水中存在分子内H、O原子之间的相互作用,分子间的H、O原子之间也有相互作用。
而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用,故①叙述不正确。
离子键不是存在于任何金属和非金属微粒间,只是活泼金属和活泼非金属化合时,才可形成离子键,故②叙述不正确。
在离子化合物中,阴、阳离子间存在相互作用,但不单指吸引力,还有相互排斥力,故③叙述也不正确。
HCl分了中不存在离子,它属于共价化合物,分子中没有离子键,故④叙述不正确。
化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程,但HCl中存在共价键而非离子键,故⑤叙述不正确。
答案:
B
4.A和M为两种元素,已知A位于短周期,且A2+与M-的电子数之差为8,则下列说法正确的是()
A.A和M的原子序数之差为6B.A和M原子的最外层电子数之和为9
C.A和M原子的最外层电子数之差为7D.A和M原子的电子总数之和可能为11
思路解析:
A位于短周期,且A2+与M-的电子数之差为8,则A和M的原子的最外层电子数分别为2和7,故B正确,C错误;A和M的原子序数之差应为5、11、13、18等,不可能为6;A和M原子的电子总数之和可能为13、21等,不可能为11。
答案:
B
5.同温同压下,等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳。
下列说法正确的是()
A.所含分子数和质量均不相同B.含有相同的分子数和电子数
C.含有相同的质子数和中子数D.含有相同数目的中子、原子和分子
思路解析:
N、C、O组成14N18O、13C18O,同温同压下、体积相同的这两种气体物质的量相同,分子数相同,质量比为32∶31,
质子数比为15∶14,中子数比为17∶17。
答案:
D
6.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是()
A.D3O+B.Li+C.OD-D.OH-
思路解析:
A、B、C、D质子数分别为:
11、3、9、9,
电子数分别为:
10、2、10、10,
中子数OD-为9、OH-为8。
答案:
D
7.下列用电子式表示物质的结构中正确的是()
思路解析:
B应为
C应为
答案:
AD
8.原子数目相等和电子数目相等的微粒叫等电子体,下列各组微粒中属于等电子体的是()
A.CH4、NH3B.S2-、Cl-
C.CO2、HClD.OH-、NH-2
思路解析:
电子数:
A选项为10,B选项为18,C选项为22,18,D选项为10。
A、D原子数不等。
答案:
B
9.下列说法正确的是()
A.液态水中,水分子间存在分子间作用力,又存在氢键
B.冰中水分子之间既存在分子间作用力,又存在氢键
C.冰中只存在氢键,不存在分子间作用力
D.120℃的水蒸气中,既不存在氢键也不存在分子间作用力
思路解析:
本题是对氢键理解的考查。
氢键是某些氢化物(NH3、H2O、HF)分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力。
它的存在使氢化物熔沸点相对较高,与其分子状态无关。
答案:
AB
10.下列哪个事实能说明氯化氢是共价化合物()
A.氯化氢溶于水B.液态氯化氢不导电
C.氯化氢溶于水发生电离D.氯化氢不易分解
思路解析:
共价化合物是原子之间的共用电子对形成共价键结合成的。
共价化合物中不存在离子,液态(或熔融态)时不能导电。
有些共价化合物如HCl溶于水能电离成自由移动的离子,从而可以导电。
至于易溶于水、溶于水能发生电离、不易分解等性质并不是共价化合物所特有的,不少离子化合物(如NaCl、NaOH)也溶于水且溶于水也发生电离,但离子化合物在熔融态是可以导电的,所以液态时不导电是共价化合物与离子化合物的本质区别。
答案:
B
11.有两种短周期元素X和Y,可组成化合物XY3,当Y的原子序数为m时X可能的原子序数为:
①m-4;②m+4;③m+8;④m-2;⑤m+6。
其中正确的是()
A.①②③B.①②⑤C.①②③⑤D.①②③④⑤
思路解析:
由化学式XY3可知,X、Y的化合价可能依次为:
对应元素为
原子序数之差为(X-Y)
再考虑特殊情况NH3、PH3、PCl3,得其差为7-1=6,15-1=14,15-17=-2,将差值与选项对照,不难得出当Y的原子序数为m时,X的原子序数可能为m-4,m-12,m+4,m+8,m+6,m+14,m-2,这已包含了①—⑤的所有情况。
答案:
D
12.已知一个SO2分子的质量为xkg,一个SO3分子的质量为ykg,假设两种分子中硫原子、氧原子分别具有相同的中子数,若以硫原子质量的
为相对原子质量的标准,则SO2的相对分子质量可表示为()
A.
B.
C.
D.
思路解析:
考查相对原子质量的概念。
对比SO2和SO3的组成,可知1个氧原子的质量为(y-x)kg,根据1个SO2或1个SO3的分子质量可计算1个硫原子的质量m(S)=xkg-2(y-x