H2Y>HZ
3.下列说法正确的是()
A.元素周期表中有7个横行即7个周期,有18个纵行,共16个族
B.在周期表的右上角可找到耐高温、耐腐蚀的材料
C.因为等浓度的HI和HCl的酸性:
HI>HCl,所以非金属性:
I>Cl
D.在周期表中与IIA相邻的是IA和IIIA
4.日本福岛第一核电站发生严重的核辐射泄漏,日本政府向福岛核电站附近居民发放碘片(12753I),以降低放射性碘对人体的伤害。
已知核辐射中放射性碘(碘13153I)的核电荷数为53,则下列说法正确的是()
A.核裂变是一种化学变化
B.12753I的质量数为127,原子序数为53,核内有74个中子
C.碘12753I和放射性碘13153I属于同素异形体
D.12753I与13153I是同一种核素
5.短周期元素A、B、C、D的位置如下图所示,B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍,各元素对应的物质相互比较,其中关系正确的是()
A.原子半径:
C>D>AB.单质的熔点:
B>C,D>A
C.最高正价:
B>D=A>CD.气态氢化物的稳定性:
B>C,D>A
6.下列各基态原子或离子的电子排布式错误的是()
A.Al1s22s22p63s23p1B.S2-1s22s22p63s23p6
C.Cu [Ar]3d94s2D.Ca [Ar]4s2
7.下列元素相关粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是( )
A.[Ne]3s1 [Ne]3s2B.[Ar]4s1 [Ne]3s23p4
C.[Ne]3s2 [Ar]4s2D.[He]2s22p4 [Ne]3s23p5
8.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
9.下列元素的电负性最大的是()
A.NaB.SC.OD.C
10.原子序数在数值上等于()
A.该原子的质量数B.原子核内中子数
C.原子核内的质子数D.该元素的相对原子质量
11.下列叙述中,正确的是:
()
A.在基态多电子的原子中,可以有两个运动状态完全相同的电子
B.在基态多电子的原子中,不可能有两个能量完全相同的电子
C.在基态多电子的原子中,M层的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D.如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子,它们自旋方向必然相反
12.短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,各元素原子的最外层电子数之和比Ca2+的核外电子数少1个,X与Q处于同一主族,Y、Z、W处于同一周期的相邻位置。
下列叙述不正确的是()
A.X与Z组成的化合物之一可作为火箭发射的高能燃料
B.Y与W形成的阴离子可能有YW32-或Y2W42-
C.化合物Q2W2与X2W反应时,Q2W2只做氧化剂
D.CaX2、CaY2分别与水反应可产生两种可燃性气体
二、填空题
13.下图是元素周期表的框架图,请根据下面提问回答:
(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为
(a)A(b)B(c)C(d)D
(2)用物质的名称填写,硬度最大的是单质是,密度最小的金属是;通常状况呈液态的非金属单质是,地壳中含量最多的非金属元素是。
(3)在原子序数为1~18号元素中,请用化学式填写。
与水反应最剧烈的金属元素是;元素的气态氢化物最稳定的物质是;元素的最高价氧化物所对应的酸其酸性最强的物质是;原子半径最大的金属与原子半径最小的非金属形成的化合物是,并用电子式表示其形成过程:
。
14.根据元素周期表中完整周期元素的性质,在下列空格中填上适当的元素符号。
(1)在第三周期中,第一电离能最小的元素是________,第一电离能最大的元素是________。
(2)在元素周期表中,电负性最大的元素是________,电负性最小的元素是________。
(3)最活泼的金属元素是________。
(4)最活泼的气态非金属原子是________。
(5)第二、三、四周期,原子最外电子层中p能级半充满的元素是________。
(6)已知某原子的各级电离能如下:
I1=577kJ·mol-1,I2=1817kJ·mol-1,I3=2745kJ·mol-1,I4=11578kJ·mol-1,则该原子在化合物中表现的化合价为________(填字母)。
A.+1B.+2C.+3D.+4
15.A、B、C、D是元素周期表中前36号元素,它们的核电荷数依次增大。
第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C是地壳中含量最多的元素。
D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。
请回答下列问题:
(1)A、B、C第一电离能最大的元素其基态原子有______种不同能量的电子。
基态D原子的电子排布式为______________________。
(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中,其中心原子采取________杂化;BC
的空间构型为____________________(用文字描述)。
(3)1molAB-中含有的π键数目为________。
(4)如下图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和D的原子个数比是________。
(5)最新科技发现用高能射线照射液态氢化物H2C时,一个H2C分子能释放出一个电子,同时产生一种阳离子。
该阳离子具有较强的氧化性,试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式;
16.A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素,原子序数依次增大。
A、B、C、D位于同一周期。
已知A原子核外有3个能级,且每个能级上的容纳的电子数目相同。
C与E同主族,且C的单质为空气中的主要成份。
X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。
回答下列问题:
(1)C、D、E中第一电离能最大的是(填元素符号),X的价电子排布式为。
(2)B的气态氢化物分子呈形。
该分子的中心原子的杂化方式为。
(3)A的一种单质相对分子质量为720,分子构型为一个32面体,其中有12个五元环,20个六元环(如图1)。
则1molA的这种单质中π键的数目为。
(4)X元素对应的单质在形成晶体时,采用如图2所示的堆积方式。
则这种堆积模型的配位数为,如果X的原子半径为acm,阿伏加德常数的值为NA,则计算此单质的密度表达式为g/cm3(不必化简)。
三、实验题
17.某研究性学习小组设计了两组实验来探究元素周期律。
甲同学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1装置来一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。
图2中,D、E、F三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸条。
已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)甲同学实验中选用的物质名称为:
A,B;C处反应的离子方程式为:
。
(2)乙同学的实验中圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为;
E处的实验现象为,F处的实验现象为。
18.红矾钠(重铬酸钠:
)是重要的基本化工原料,应用十分广泛。
工业制备红矾钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)
的基态电子排布式为____________。
(2)锻烧铬铁矿发生反应:
____________
配平上述化学反应方程式。
(3)溶液甲中加入H2SO4时,可以观察到溶液由黄色变为橙色,并放出无色气体,有关反应的离子方程式为____________。
(4)制备红矾钠的废水必须进行处理。
首先酸化废水,将含+6价铬的酸性废液放入电解槽内,用铁作阳极进行电解,阴极析出H2,阳极产物被
氧化然后转化为Cr(OH)3、Fe(0H)3沉淀。
①阳极的电极反应式为(不考虑后续反应):
____________。
②溶液中金属离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因:
______。
③已知某含
的酸性废水中Cr元素的含量是52.5mg/L,处理后Cr元素最高允许排量为0.5mg/L。
要处理100m3废水达到排放标准,至少消耗铁_____kg。
四、推断题
19.青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素,请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是__________,画出基态O原子的价电子排布图__________。
(2)一个青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素.硼氢化物的合成方法有:
2LiH+B2H6=2LiBH4;4NaH+BF3═NaBH4+3NaF
①写出BH4﹣的等电子体_________(分子、离子各写一种);
②B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有______种共价键,B原子的杂化方式为________;
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是______________;
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比
=__________。
20.X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。
请回答下列问题:
(1)X的原子结构示意图为________________Y原子核外价电子排布图________________。
(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是________和________________,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是__________(写分子式),理由是_________________________。
(3)Q的元素符号是__________,它的基态原子的核外电子排布式为______________,在形成化合物时它的最高化合价为__________。
(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键_____________________。
五、计算题
21.某元素的同位素
,它的氯化物XCl21.11g溶于水配成溶液后,加入1mol/L的AgNO3溶液20mL,恰好完全反应生成AgCl沉淀。
。
已知此核素的原子核内有20个中子,求:
(1)X的质量数是多少?
。
(2)指出X元素在周期表中的位置。
(3)把少量X的单质放入水中,有何主要现象?
写出有关化学方程式。
22.把主族元素X的最高价氧化物X2O4.7g溶于95.3g水中,得到溶质质量分数为5.6%的溶液,Y与X位于同一族,12gY的氢氧化物与400mL0.75mol/L的盐酸完全中和,Z与Y同周期,标准状况下5.6LZO2为16g。
(1)求X、Y、Z的相对原子质量;
(2)写出其元素符号。
参考答案
1.D
【解析】A、电子层数最少,半径最小,H只有一个电子层,因此H是原子周期表中原子半径最小的元素,故A说法正确;B、同主族从上到下,非金属性减弱,同周期从左向右非金属性增强,(稀有气体除外),因此非金属性最强的元素的是氟元素,故B说法正确;C、晶体硅是良好的半导体材料,故C说法正确;D、稀有气体中He最外层有2个电子,故D说法错误。
2.B
【解析】元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2−、dZ−具有相同电子层结构,核外电子数相等,所以a−3=b−1=c+2=d+1,Y、Z为非金属,应处于第二周期,故Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属应处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素。
A.cY2−、dZ−的电子层结构相同,则c+2=d+1,质子数d>c,非金属性F>O,非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,则离子还原性O2−>F−,故A错误;B.同一周期从左至右,元素的电负性逐渐增大,同一主族从上至下,元素的电负性逐渐减小,则电负性:
F>O>Al>Na,故B正确;C.同一周期从左至右,元素的原子半径逐渐减小,同一主族从上至下,元素的原子半径逐渐增大,则原子半径:
F<O<Al<Na,故C错误;D.非金属性F>O,非金属性越强氢化物越稳定,则氢化物稳定性:
HF>H2O,故D错误;答案选B。
3.A
【解析】A.元素周期表中有7个横行即7个周期,有18个纵行,共16个族,即7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族,A正确;B.在周期表的过渡元素中找到耐高温、耐腐蚀的材料,B错误;C.非金属性强弱与氢化物的稳定性有关系,与氢化物的酸性没有关系,非金属性:
I<Cl,C错误;D.在周期表中与IIA相邻的是IA和IIIB族,D错误,答案选A。
4.B
【解析】
试题分析:
核裂变既不是化学变化,是特殊的一种变化,故A错误;质子数加中子数等于质量数,故B正确;碘12753I和放射性碘13153I属于同位素,由同一种元素形成的不同单质之间互称为同素异形体,故C错误;一种原子是一种核素,12753I与13153I是两种不同核素,故D错误。
考点:
本题考查原子结构。
5.B
【解析】四种元素为短周期元素,且“B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍”,可以推知A为氧元素、B为磷元素、D为硫元素、C为氯元素。
同周期元素原子半径由左到右逐渐减小,故A错;最高正价:
C>D>B,氧元素没有正价,C选项错误;气态氢化物的稳定性PH36.C
【解析】A.Al电子排布式为1s22s22p63s23p1,故A正确;B.S2-离子核外电子数为18,电子排布式是1s22s22p63s23p6,故B正确;C.Cu的原子序数为29,处于ds区,原子核外有29个电子,其电子排布式为[Ar]3d104s1,故C错误;D.Ca核电荷数为20,原子核外电子排布式为[Ar]4s2,故D正确;答案为C。
7.B
【解析】A、两种元素都是金属元素,选项A错误;B、前者是金属元素,后者是非金属元素,选项B正确;C、两种元素都是金属元素,选项C错误;D、两种元素都是非金属元素,选项D错误。
答案选B。
8.D
【解析】分析:
由已知可得,该反应中R元素的化合价由+5价、-1价变为0价,根据其最低化合价为-1价可得,该元素位于第VIIA族,根据第VIIA族元素及其化合物的相关性质解答。
详解:
A项,R元素的阴离子为R-,所以R元素的最高正价为+7价,R是第VIIA族元素,故A错误;B项,若R为Cl,单质为气体,若R为Br或I也可以发生上述反应,而常温下Br2为液体,I2为固体,故B错误;C项,RO3-中R为+5价,R的最低负价为-1价,最高正价为+7价,元素处于中间价态既具有氧化性又具有还原性,所以RO3-中R元素既能被还原又能被氧化,故C错误;D项,第VIIA族中,F元素没有正化合价,所以R不是F元素,可能是Cl、Br、I三种元素中的一种,Cl、Br、I三种元素的氢化物酸性随着原子序数的增大而增强,所以R元素的氢化物的水溶液是强酸,故D正确。
综上分析,选D。
点睛:
本题考查氧化还原反应、元素性质等,解题时注意根据已知信息分析未知元素的化合价,关键是根据“最低化合价与最高化合价绝对值之和等于8”判断其最高化合价及族序数。
9.C
【解析】
非金属性越强,电负性越大,在四个选项中,氧元素的非金属性最强,所以氧元素的电负性最大,因此正确的答案选C。
10.B
【解析】
【分析】
根据在元素周期表中,原子序数在数值上=该元素原子核内的质子数=该元素原子的核外电子数=该元素原子的核电荷数。
【详解】
在元素周期表中,原子序数在数值上=该元素原子核内的质子数=该元素原子的核外电子数=该元素原子的核电荷数;与原子核内的中子数、该元素的相对原子质量、该元素的质量数不相等;故选项B正确;
答案选B。
【点睛】
本题考查了有关原子构成的知识以及元素的有关知识,完成此题,可以根据原子中相关等量关系进行判断。
11.C
【解析】
【分析】
A、在多电子的原子中,电子填充在不同的能层,能层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反;
B、每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,这两个电子的能量完全相同,另外在等价轨道上填充的电子能量也相同;
C、根据构造原理判断;
D、简并轨道(能级相同的轨道)只有被电子逐一自旋平行地占据后,才能容纳第二个电子。
【详解】
A项、在多电子的原子中,电子填充在不同的能层,能层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,故A错误;
B项、每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,这两个电子的能量完全相同,另外在等价轨道上填充的电子能量也相同,可能存在能量相同的电子,故B错误;
C项、L层只有2s、2p能级,2s、2p能级能量比3s、3p能级低,故M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高,故C正确;
D项、某一基态3p能级上仅有2个电子,这2个电子分别占据不同的轨道,且自旋方向相同,故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查核外电子排布规律与运动状态,注意理解核外电子的运动状态的描述是解答关键。
12.C
【解析】试题分析:
Ca2+的核外电子数是18,所以各原子的最外层电子数之和为17,设Z的最外层电子数是x,X的最外层电子数是y,则x+x-1+x+1+2y=17,解得符合题意的x=5,y=1,所以A是H元素,Q是Na元素;Y是C元素,Z是N元素,W是O元素。
A、H与N组成的化合物N2H4可作为火箭发射的高能燃料,正确;B、C与O形成的酸根离子可以是碳酸根离子或草酸根离子,正确;C、过氧化钠与水反应时,过氧化钠既作氧化剂又作还原剂,错误;D、CaH2、CaC2分别与水反应可产生氢气、乙炔两种可燃性气体,正确,答案选C。
考点:
考查元素的判断,元素化合物的性质应用
13.
(1)B
(2)金刚石锂溴氧(3)NaHFHClO4NaH
【解析】试题分析:
(1)根据元素周期表,B区域为副族元素和第Ⅷ族元素,全部属于金属元素,故答案(b);
(2)硬度最大的单质是金刚石,密度最小的金属是锂,通常状况呈液态的非金属单质是溴,地壳中含量最多的非金属元素是氧;(3)由于同主族,从上往下,金属元素失电子能力逐渐增强,同周期,从左往右,金属元素失电子能力逐渐减弱,并且金属元素失电子能力越强,与水反应越剧烈,因此在原子序数1~18号元素中,与水反应最剧烈的金属元素是Na;由于同主族,从上往下,非金属元素得电子能力逐渐减弱,同周期,从左往右,非金属元素得电子能力逐渐增强,且得电子能力越强,其气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因此元素的气态氢化物最稳定的物质是HF,元素的最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4;同主族,从上往下,元素半径不断增大,同周期,从左往右,元素半径不断减小,因此原子半径最大的金属是Na,原子半径最小的非金属是H,二者形成的化合物为NaH,其形成过程为:
。
考点:
考查元素周期表和元素周期律的应用。
14.NaArFCsCsFN、P、AsC
【解析】
【分析】
越容易失去电子的元素,其电离能越小;越容易得电子的元素,其电负性也越大,同一周期,从左到右,元素原子得电子能力逐渐增强,同一主族,从上到下,元素原子得电子能力逐渐减弱;同一周期,非金属性从左到右逐渐增强,金属性逐渐减弱,同一主族从上到下,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强;p轨道半充满的元素的p层有3个电子,故其元素原子的最外层有5个电子;各级电离能逐渐变化,如果发生突变,说明再失去电子就比较难,据此可以推断原子最外层的电子数,进而可推断其可能的化合价。
据以上分析解答。
【详解】
(1)同周期中从左到右,元素的第一电离能(除第ⅡA族、第ⅤA族反常外)逐渐增大,同周期中ⅠA族元素第一电离能最小,稀有气体最大,故第三周期中第一电离能最小的为Na,最大的为Ar。
综上所述,本题答案是:
Na,Ar。
(2)电负性的递变规律:
同周期从左到右逐渐增大,同主族从上到下逐渐减小。
故元素周期表中,电负性最大的元素是氟,电负性最小的为铯。
综上所述,本题答案是:
F,Cs。
(3)金属性的递变规律:
一般来说,同周期从左到右逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,故元素周期表中,金属性最强的元素是铯;综上所述,本题答案是:
Cs。
(4)非金属性的递变规律:
一般来说,同周期从左到右逐渐增大,同主族从上到下逐渐减小,故元素周期表中,非金属性最强的元素是氟;综上所述,本题答案是:
F。
(5)第二、三、四周期原子中p层有三个轨道,p轨道半充满时p层有3个电子,故第二、三、四周期原子中p轨道半充满的元素是N、P、As;综上所述,本题答案是:
N、P、As。
(6)由题可知,第3电离能到第四电离能发生突变,也就是在失去了3个电子后,原子达到稳定结构,再失去电子比较难,故该原子的最外层应该有3个电子,所以显示+3价。
综上所述,本题选C。
15.
(1)3;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)sp2;平面三角形(3)2NA(4)1:
5
(5)2H2O++SO2=4H++SO42-
【解析】
试题分析:
A、B、C、D是元素周期表中前36号元素,它们的核电荷数依次增大;第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级,则A是C元素;C是地壳中含量最多的元素,则C是O元素;B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,且原子序数大于A而小于C,则B是N元素;D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满,则D是Cu元素。
(1)同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而增大,但第ⅡA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以N元素的第一电离能最大,其基态原子有1s、2s、2p三种不同能量的电子;基态D原子核外有29个电子,根据构造原理书写基态Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1,故答案为:
3;[Ar]3d104s1;
(2)A的最高价氧化物对应的水化物是H2CO3,该分子中中心原子C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其中心原子杂化方式为sp2,碳酸根离子空间构型为平面三角形,故答案为:
sp2;平面三角形;
(3)CN-与N2互为等电子体,则每个CN-中含有2个π键,则1mo