B.X、R元素均不能和其他元素形成18e-微粒
C.X、M、Z均可以与T形成两种或多种二元化合物
D.Z的简单氢化物的沸点高于T的简单氢化物
二、填空题(共4题)
21.X、Y、Z、W、M、R、Q是短周期主族元素,部分元素的原子半径和化合价信息如下表所示:
M的焰色反应为黄色:
X、Y、R位于周期表中不同周期;Q的单质为半导体材料。
(1)Q元素在周期表中的位置是___;构成化合物M2X2的化学键类型是___。
(2)写出X、Y、R按原子个数之比为1:
1:
1形成的化合物的电子式___。
(3)Y与W相比,非金属性较强的是___(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是___(选填字母序号)。
a.常温下W的单质呈固态,Y的单质呈气态
b.Y与W形成的化合物中W呈正价
c.Y和M反应时,lmolY原子所得电子数少于lmolW原子所得电子数
(4)R、W两种元素组成的离子在水溶液中与H+和OH-都不能大量共存,还能与氯水反应,写出其与新制氯水反应的离子方程式___。
(5)Z2R4为二元弱碱,在水中的电离与氨相似,写出其在水中的第一步电离方程式___,Z2R4与磷酸形成的磷酸二氢盐的化学式为___。
22.化学的特征之一是从微观的层面认识物质。
通过结合元素周期表与周期律,建立“位置·结构·性质”思维模型,我们可以更好地认识物质世界。
(一)X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素,已知其原子半径及主要化合价如下:
(1)X在周期表中的位置是________;Y、Q各自形成的简单离子中,半径较大的是______(填离子符号)。
W和R按原子个数比1:
4构成的阳离子中所含的化学键类型为_________。
(2)M与Z相比,非金属性较强的是____________(填元素名称),两元素最高价氧化物的水化物中,酸性较强的是________________(填化学式)。
(二)周期表中位于斜对角线(左上与右下)的两种元素性质十分相似,称为对角线法则。
如锂与镁、铍与铝等,其单质或化合物的性质可参照对角线法则进行认识。
(3)锂在空气中燃烧主要产物的电子式是___________,同时生成微量的________、______(写化学式)。
(4)下列关于铍的判断正确的是___________
A.氧化铍的化学式为Be2O3B.Be(OH)2可溶于水
C.BeCl2是离子化合物D.Be(OH)2具有两性
(5)Be(OH)2和Mg(OH)2可用试剂________________鉴别。
23.有六种短周期元素,已知A的单质是最清洁的能源物质,其他元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
B
C
D
E
F
原子半径/nm
0.186
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
+1
+3
+6、-2
+7、-1
-2
根据上述信息回答以下问题。
(1)D在元素周期表中的位置______________;E的离子结构示意图______________。
(2)关于A元素在周期表中的位置,一直存在纷争,有人主张把它放在第ⅦA族,试分析其理由________________________________。
(3)用电子式表示B的单质与D的单质形成化合物的过程________________________。
(4)下列各项比较,正确的是________________________。
①氢化物的沸点:
D低于F②A~F元素的简单离子半径:
C的最大
③气态氢化物稳定性:
D比E稳定④最高价氧化物对应的水化物碱性:
B小于C
(5)E单质常用于自来水消毒。
用必要的文字和离子方程式解释原因______________________________________________________________。
(6)写出C的单质与B的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式________________。
(7)C的单质与元素M的红棕色氧化物N反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为________________________________。
(8)已知单质M的燃烧热为375kJ/mol,写出表示其燃烧热的热化学方程式___________________________。
(9)已知NH3结合质子的能力强于F的氢化物,请用最恰当的离子方程式证明这个结论________________________________。
24.下图是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图:
(1)元素A在周期表中的位置 __________________________。
(2)用电子式表示D2G的形成过程____________________________,其所含化学键类型为___________。
(3)C2-、D+、G2-离子半径由大到小顺序是____________________(用离子符号回答)。
(4)某同学设计实验证明A、B、F的非金属性强弱关系。
①溶液a和b分别为 ______________,________________。
②溶液c中的离子方程式为________________________________________。
(5)将0.5molD2C2投入100mL3mol/LECl3溶液中:
①转移电子的物质的量为_____________________________________。
②用一个离子方程式表示该反应 __________________________________________。
参考答案
1.D
【分析】
短周期元素X的主要化合价为+2价,Y为+3价,X原子半径比Y大,X、Y原子半径远大于Z、W,则X为Mg,Y为Al,再结合Z的主要化合价可知Z为N,W为O。
【详解】
A.X为Mg,Y为Al,同周期元素从左往右金属性减弱,则X、Y元素的金属性:
X>Y,A错误;
B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:
Z(N)<W(O),则简单氢化物的稳定性:
Z<W,B错误;
C.Y为Al,Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,能溶于强碱,但不能溶于弱碱溶液稀氨水,C错误;
D.Z为N,W为O,二者的单质N2和O2在放电条件下化合为NO,D正确;
答案选D。
2.D
【分析】
由W的化合价只有—2价可知,W为O元素;由Z的化合价有—3、+5价,原子半径大于氧原子且相差不大可知,Z为N元素;由X的化合价只有+2价和Y的化合价只有+3价,X、Y原子半径相差不大,原子半径较氮元素、氧元素大很多可知,X为Mg元素、Y为Al元素。
【详解】
A.同周期元素,从左到右元素的金属性依次减弱,则镁元素的金属性强于铝元素,故A错误;
B.氮气和氧气在放电条件下发生化合反应只能生成一氧化氮,不能生成二氧化氮,故B错误;
C.氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强酸、强碱,不能溶于弱酸、弱碱,则氢氧化铝不溶于稀氨水,故C错误;
D.在催化剂作用下,氧气和氨气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,故D正确;
故选D。
3.B
【分析】
F、I两元素的最低化合价都为-2价,则F、I位于元素周期表ⅥA族,由原子半径可知,F为O元素、I为S元素;H元素的最低化合价为-1价,原子半径大于O的原子半径,则H为Cl元素;G、J两元素的最高化合价都为+3价,G的原子半径小于J,则G为B元素、J为Al元素;E、L两元素的最高化合价都为+1价,E的原子半径小于O的原子半径,L的原子半径大于Al的原子半径,则E为H元素、L为Na元素;K元素的最高化合价为+2价,原子半径介于Na和Al之间,则K为Mg元素。
【详解】
A.非金属元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,氯元素的非金属性强于硫元素,则高氯酸的酸性强于硫酸,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,氧离子和镁离子的电子层结构相同,则氧离子的离子半径大于镁离子,故B错误;
C.金属元素的金属性越强,单质与酸反应越剧烈,金属性:
Na>Mg>Al,则同温下,形状、大小相同的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率:
Na>Mg>Al,故C正确;
D.Na、Mg、Al均为活泼金属,工业上用电解法冶炼获得Na、Mg、Al的单质,故D正确;
故选B。
4.B
【分析】
C最高价为+6,则C是S元素;D为+1价,半径大于S,所以D是Na元素;B为+4价,半径小于S,所以B是C元素;A是+1价,半径小于C,所以A是H元素。
【详解】
A.CS2中C原子采用sp杂化,分子为直线型,故A错误;
B.C的非金属性小于S,所以氢化物的稳定性CH4C.Na2S是强碱弱酸盐,水溶液显碱性,故C错误;
D.碳在氧气中燃烧可以生成CO或CO2,na在氧气中燃烧可以生成氧化钠害过氧化钠,故D错误;
选B。
5.D
【分析】
根据Z的化合价可知Z为Cl,结合化合物中W形成+1价阳离子,可知W为Na,X的原子半径介于Na和Cl之间,且能形成4条单键,可知X为Si,Y得到1个电子后与2个X形成两条共价键,则Y最外层有5个电子,Y为P,据此分析解答。
【详解】
A.Cl的含氧酸HClO为弱酸,酸性比Y的最高价含氧酸磷酸弱,故A错误;
B.Si的氧化物二氧化硅用来制作光导纤维,故B错误;
C.Y为P,其最外层电子数为5,价电子排布图为
,故C错误;
D.由结构图可知M中,X、Y、Z、W所有原子均达到最大成键数量,都满足8电子稳定结构,故D正确;
故选:
D。
6.D
【分析】
根据元素的化合价既原子半径的大小,X是第IIA族元素,Y是第IIIA族元素,原子半径较大,所以X是Mg,Y是Al;W的化合价为-2价,则W是O元素,Z的原子半径大于W,根据其化合价判断Z是N元素。
【详解】
A、Mg与Al是同周期元素,Mg的金属性大于Al,故A错误;
B、氮气与氧气在任何条件下都不可能直接化合生成二氧化氮,故B错误;
C、氢氧化铝只溶于强碱,不溶于弱碱,故C错误;
D、一定条件下,氧气可置换出氮气,如氧气与氨气反应生成氮气和水,故D正确;
答案选D。
7.C
【解析】X、Y、Z、W为短周期元素,根据原子半径、化合价等信息可知X、Y是第二周期元素,分别是C和N,Z和W是第三周期元素,分别是S和Cl。
A.X与W形成的化合物是四氯化碳,其电子式可表示为
,A错误;B.Y的氢化物氨气能与W的氢化物氯化氢反应,所得产物是氯化铵,含有离子键和共价键,B错误;C.C、N能分别与氧元素形成多种氧化物,C正确;D.Cl处于元素周期表中第三周期第ⅦA族,D错误,答案选C。
点睛:
准确判断出元素种类是解答的关键,注意原子半径和化合价的变化规律,注意元素周期律和“位—构—性”关系的应用。
关于化合价判断需要注意氟元素没有正价,氧元素没有最高价。
8.A
【分析】
由短周期元素氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价可知,乙处于V族,甲、丁处于ⅥA族,丙处于ⅣA,且甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大,则甲为O元素、乙为N元素、丙为C元素、丁为S元素。
【详解】
A.水分子之间存在氢键,沸点高于H2S,故A正确;
B.同周期自左而右非金属性增强,故非金属性:
甲(O)>乙(N),故B错误;
C.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,其它含氧酸则不一定,故C错误;
D.丙为碳,丙的氧化物为共价化合物,故D错误;
故选A。
9.D
【解析】
①~⑥是周期表中第二、三周期的元素,根据元素的主要化合价和原子半径可知,①②为第IA族元素,②的原子半径大,因此②为Na,①为Li;⑤和⑥为第ⅦA族元素,⑤没有正价,⑤为F元素,则⑥为Cl元素;④只有-2价,则④为O元素,③为+2价,原子半径比①大,比②小,则③为Mg元素。
A.锂为活泼金属,金属锂加热时能与氧气化合生成氧化锂,故A正确;B.金属钠常温下可与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,故B正确;C.镁和氯属于活泼的金属元素和非金属元素,可以形成离子化合物,故C正确;D.同一周期,从左到右,非金属性逐渐增强,非金属性F>O,即⑤>④,故D错误;故选D。
10.C
【解析】
短周期元素,A、E有-1价,B有-2价,且A的原子半径与B相差不大,则A、E处于ⅦA族,B处于ⅥA族,A原子半径小于E,可推知A为F、E为Cl,B为O;D有-4、+4价,处于ⅣA族,原子半径与O原子相差不大,可推知D为C元素;G元素有-3、+5价,处于ⅤA族,原子半径大于C原子,应处于第三周期,则G为P元素;H、I、J的化合价分别为+3、+2、+1,分别处于Ⅲ族A、ⅡA族、ⅠA族,原子半径依次增大,且都大于P原子半径,应处于第三周期,可推知H为Al、I为Mg、J为Na,则A.镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和碳单质,A错误;B.A、J、H分别为F、Na、Al,它们的离子核外电子层数相等,离子半径大小顺序为:
F->Na+>Al3+,B错误;C.F2极易和水反应置换出氧气,C正确;D.磷的单质有红磷和白磷,存在同素异形体,D错误;答案选C。
11.A
【分析】
短周期元素,由元素的化合价可知,T只有-2价,则T为O元素,可知R为S元素,L、M、Q只有正价,原子半径L>Q,则L为Mg元素,Q为Be元素,M的原子半径介于L、Q之间,则M为Al元素。
【详解】
A.M与T形成的化合物是氧化铝,是两性氧化