D.W单质可以将Z从其盐溶液中置换出来
解析:
由X的一种单质易自燃可知,X为磷元素,则Y、Z分别为S、Cl,进而由Cl可知W为氟元素。
元素非金属性越强其气态氢化物的稳定性越强,因此四种元素的气态氢化物稳定性:
F>Cl>S>P,A错;单质的氧化性:
F2>Cl2>S>P,B正确;同周期元素原子半径随核电荷数增大而减小,故原子半径:
P>S>Cl>F,C错;F2因可与H2O反应,故F2不能从氯化物中置换出氯气,D错。
答案:
B
点拨:
本题考查元素推断与元素周期律,考查考生的推理能力。
难度中等。
7.(2013·兰州市诊断考试·13)X、Y、Z、W是短周期的元素,原子序数依次递增。
X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。
下列说法正确的是( )
A.原子半径由小到大的顺序为X<Y<Z<W
B.Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
C.X、Z、W最高价氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为Z<X<W
D.室温下,0.1mol/LW的气态氢化物的水溶液的pH>1
解析:
根据题意,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,则Y是Al元素;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则Z是Si元素、X是C元素;Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,则W是Cl元素。
A项,原子半径:
Al>Si>Cl>C;B项,SiO2与水不反应;C项,酸性强弱:
HClO4>H2CO3>H2SiO3;D项,0.1mol/LHCl水溶液的pH=1。
答案:
C
点拨:
本题考查元素周期表和元素周期律,考查考生运用规律的能力。
难度中等。
8.(2013·江西省八校联考·12)X、Y、Z三种短周期元素,原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z),原子序数之和为16。
X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中B和C均为10电子分子。
下列说法不正确的是( )
A.X元素位于第ⅥA族
B.A不能溶解于B中
C.A和C不可能发生氧化还原反应
D.B的沸点高于C的沸点
解析:
根据10电子分子可围绕常见氢化物分析,根据原子序数结合原子半径,可知Z是氢、X是氧、Y是氮,则A正确;物质A是NO,不溶于水,B正确;NO和NH3可发生氧化还原反应生成氮气,C错;由于O的非金属性比N强,水的沸点比氨气的高,D正确。
答案:
C
点拨:
本题考查元素及其化合物推断,考查考生熟练运用物质的结构和性质的关系进行推断的能力。
难度较大。
9.(2013·重庆卷·3)下列排序正确的是( )
A.酸性:
H2CO3<C6H5OH<CH3COOH
B.碱性:
Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
C.熔点:
MgBr2<SiCl4<BN
D.沸点:
PH3<NH3<H2O
解析:
根据物质的有关性质逐项分析。
A.由化学方程式CO2+C6H5ONa+H2O===C6H5OH+NaHCO3可知,酸性H2CO3>C6H5OH。
B.Ba和Ca同主族,元素金属性Ba>Ca,故碱性Ba(OH)2>Ca(OH)2。
C.SiCl4为分子晶体,MgBr2为离子晶体,BN为原子晶体,故SiCl4的熔点最低。
D.因为NH3分子间存在氢键使其沸点高于PH3,H2O分子间的氢键强于NH3,使H2O的沸点更高(或根据H2O常温下为液态,而NH3为气态判断)。
答案:
D
点拨:
知识:
比较酸性、碱性及物质的熔沸点。
能力:
根据所学相关规律、方法分析问题的能力。
试题难度:
中等。
10.(2013·贵阳市监测
(二)·11)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:
Z2->W-;Y的内层电子总数是最外层电子数的5倍。
下列说法中不正确的是( )
A.W、M的某种单质可作为水处理中的消毒剂
B.电解YW2的熔融物可制得Y和W的单质
C.相同条件下,W的氢化物水溶液酸性比Z弱
D.X、M两种元素形成的一种化合物与水反应可生成M的某种单质
解析:
由题意知:
Y为Mg,故X、Y、Z、W均在第三周期,由“X+和M2-具有相同的电子层结构”知:
X为Na,M为O,故Z为S,W为Cl。
A选项,Cl2和O3都具有强氧化性,有杀菌消毒的作用;B选项,工业上常用电解熔融MgCl2的方法制备Mg;C选项,盐酸是强酸,而氢硫酸是弱酸;D选项,Na2O2与水反应生成O2。
答案:
C
点拨:
本题考查元素周期表和元素周期律,考查考生记忆和知识应用能力。
难度中等。
二、非选择题
11.(2013·呼和浩特市调研
(二)·26)A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。
短周期元素中C的原子半径最大,B、E同族,E的最外层电子数是电子层数的2倍,A的最高价氧化物水化物为H2AO3,D是地壳中含量最高的金属元素。
(1)A的元素符号是________,C2B2的电子式为________。
(2)B、C、D、F的离子半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示)。
(3)E和F相比,非金属性强的是________(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是________(用符号填空)。
①常温下E的单质呈固态,F的单质呈气态 ②气态氢化物的稳定性:
F>E ③E和F形成的化合物中,E显正价 ④F单质能与E的氢化物发生置换反应 ⑤E和F的氧化物的水化物的酸性强弱 ⑥气态氢化物的还原性:
E>F
(4)把CDB2溶液蒸干所得的固体物质为________(填化学式)。
(5)C和F可组成化合物甲,用惰性电极电解甲的水溶液,电解的化学方程式为__________________________。
(6)A、B、C三种元素组成的常见化合物乙的溶液中,离子浓度由大到小的顺序为________,pH=10的乙溶液中由水电离产生的c(OH-)=________mol·L-1。
解析:
根据提供信息,A为C,B为O,C为Na,D为Al,E为S,F为Cl。
(2)O2-、Na+、Al3+核外两个电子层,Cl-核外三个电子层,根据具有相同电子层结构的粒子,核电荷数越大,粒子半径越小,则离子半径大小为Cl->O2->Na+>Al3+。
(3)S、Cl同周期,非金属性:
Cl>S。
①常温下单质的状态不能证明非金属性强弱;②气态氢化物越稳定,非金属性越强;③元素形成的化合物中显负价,说明得电子能力强,从而证明非金属性强;④非金属性强的元素对应的单质氧化性更强;⑤根据元素最高价氧化物的水化物酸性证明非金属性强弱,题中未标明最高价,不能证明;⑥气态氢化物还原性越弱,非金属性越强。
(6)Na2CO3溶液中由于CO
水解溶液显碱性,pH=10的Na2CO3溶液中水的电离得到促进,由水电离出的c(OH-)=10-4mol/L。
答案:
(1)C
(2)Cl->O2->Na+>Al3+
(3)Cl ②③④⑥
(4)NaAlO2
(5)2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
(6)c(Na+)>c(CO
)>c(OH-)>c(HCO
)>c(H+) 10-4
点拨:
本题考查元素推断,考查考生对物质结构、元素周期律的理解能力。
难度中等。
12.(2013·浙江卷·26)氢能源是一种重要的清洁能源。
现有两种可产生H2的化合物甲和乙。
将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72L的H2(已折算成标准状况)。
甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25g·L-1请回答下列问题:
(1)甲的化学式是________;乙的电子式是________。
(2)甲与水反应的化学方程式是________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式__________________。
有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之______________________。
(已知:
Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是________。
解析:
根据甲受热分解及与水的反应确定其组成,根据丙的密度确定丙和化合物乙的组成,再结合各小题进行分析、解答。
(1)6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2(即0.3mol),说明甲为金属氢化物。
甲与水反应生成的白色沉淀物可溶于NaOH溶液,则该沉淀物为Al(OH)3,结合甲分解过程中的质量变化,可推知甲为AlH3。
单质气体丙在标准状况下的密度为1.25g·L-1,则M(丙)=1.25g·L-1×22.4L·mol-1=28g·mol-1,则丙为N2,乙为NH3。
(2)AlH3与水反应生成Al(OH)3和H2,反应的化学方程式为AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑。
(3)N2与金属Mg在点燃条件下发生反应,生成Mg3N2。
(4)NH3具有还原性,与CuO在加热条件下发生反应,生成Cu、N2和H2O,反应方程式为2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O。
由于Cu2O在酸性环境中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和Cu,可向产物中滴加稀盐酸或稀硫酸,由于Cu与非氧化性酸不发生反应,若得到蓝色溶液,则证明含有Cu2O,反之则不含Cu2O。
(5)AlH3中H元素为-1价,NH3中H元素为+1价,根据氧化还原反应规律,二者可能发生价态归中的氧化还原反应,生成H2。
答案:
(1)AlH3
(2)AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑
(3)Mg3N2
(4)2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O 取样后加稀H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O
(5)可能 AlH3中的氢化合价为-1价,NH3中的氢为+1价,因而有可能发生氧化还原反应生成氢气
点拨:
知识:
物质的推断,氧化还原反应,元素及其化合物。
能力:
考查考生的逻辑分析能力、综合推断能力、信息加工处理能力和迁移应用能力。
试题难度:
中等。
13.(2013·重庆市考前模拟·8)有X、Y、Z、W四种含14个电子的粒子,其结构特点如下:
(1)A原子核外比X原子多3个电子,A的原子结构示意图是________;含1molX的氧化物晶体中含有共价键数目为________。
(2)Z与钙离子组成的化合物的电子式为________________。
(3)14gY完全燃烧放出的热量是141.5kJ,写出Y燃烧的热化学方程式:
______________________________。
(4)组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲有下图所示转化关系(反应条件和其他物质已略):
①写出丁在高温下与水反应的化学方程式:
__________________;
②组成W的元素的简单氢化物极易溶于水的主要原因是________________________________________________________________________,
该氢化物与空气可以构成一种燃料电池,电解质溶液是KOH,其负极的电极反应式为____________。
解析:
由表格可推知:
X是Si,Y是CO,Z是C
,W是N2。
(1)比Si原子核外电子数多3的原子是Cl;SiO2是原子晶体,每个Si与4个O相连,所以1molSiO2中含有4molSi-O键。
(2)C
与Ca形成离子化合物CaC2,C
中两个碳原子之间形成碳碳三键。
(3)14gCO是0.5mol,放出热量141.5kJ,故CO完全燃烧放出热量566kJ。
(4)由题意可推知:
甲是HNO3,乙是Fe(NO3)3,丙是Fe(NO3)2,丁是Fe。
①Fe和水蒸气在高温条件下生成Fe3O4和H2。
②NH3与H2O分子间能形成氢键而导致NH3极易溶于水;由燃料电池反应原理知:
该电池反应的反应物有NH3、O2和KOH,负极失去电子发生氧化反应,所以负极的反应物是NH3,在碱性条件下生成N2和H2O。
答案:
(1)
4NA(或2.408×1024)
(2)Ca2+[:
C⋮⋮C:
]2-
(3)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol
(4)①3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2
②NH3与H2O间能形成氢键
2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O
点拨:
本题考查物质的推导、化学反应原理,考查考生知识的应用能力。
难度较大。
14.(2013·天津理综·7)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。
X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)________________。
(2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)____________。
(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:
A
B(在水溶液中进行)
其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。
写出C的结构式:
________;D的电子式:
________。
①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为________;由A转化为B的离子方程式为______________________________。
②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。
用离子方程式表示A溶液显碱性的原因:
______________________。
A、B浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是________;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有______________________。
解析:
依据题干提供的信息,判定元素种类,解决具体问题。
X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,结合它们都是短周期初步判断是ⅠA族的H和ⅣA族的C。
Q与X同主族,则Q为Na。
Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,可以判断是O和Al。
所以X、Y、Z、Q、R分别是H、C、O、Na、Al。
(1)H、C、O、Na、Al原子半径的大小顺序是Na>Al>C>O>H。
(2)H和C形成的化合物中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是C2H2。
(3)由A
B转化及C是溶于水显酸性的气体,可知C是CO2,D是淡黄色固体,则D是Na2O2。
CO2的结构式为O=C=O;Na2O2的电子式是Na+[:
:
:
]2-Na+。
①A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则B为Al(OH)3,A为NaAlO2。
NaAlO2转化为Al(OH)3的离子方程式为AlO
+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO
或2AlO
+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO
。
②由上述五种元素组成的化合物,其溶液显碱性的有Na2CO3、NaHCO3和NaOH等。
B由四种元素组成,所以B是NaHCO3。
结合A
B的转化可以确定A是Na2CO3。
Na2CO3溶液显碱性的原因是CO
+H2OHCO
+OH-。
Na2CO3和NaHCO3浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中,由于CO
的水解程度大于HCO
,所以离子浓度大小关系是c(Na+)>c(HCO
)>c(CO
)>c(OH-)>c(H+)。
向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀盐酸,Na2CO3先和HCl反应生成NaHCO3,然后NaHCO3与盐酸反应生成CO2,生成的CO2部分溶解在溶液中,溶有CO2的饱和溶液的pH为5.6,所以当溶液呈中性时,还会有少量NaHCO3存在,此时溶质的主要成分为NaCl、NaHCO3、CO2。
答案:
(1)Na>Al>C>O>H
(2)C2H2
(3)O=C=O Na+[:
:
:
]2-Na+
①NaAlO2 AlO
+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO
[或2AlO
+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO
]
②CO
+H2OHCO
+OH-
c(Na+)>c(HCO
)>c(CO
)>c(OH-)>c(H+)
NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)
点拨:
知识:
元素推断、电子式、结构式、原子半径大小比较、离子反应方程式书写、盐类的水解以及电荷守恒。
能力:
考查学生对元素的推断、物质转化的推理能力及对盐类水解的应用能力。
试题难度:
中等。