【解析】 F-、Na+、Al3+的核外电子排布相同,核电荷数越大,则离子半径越小,即r(F-)>r(Na+)>r(Al3+),A正确;元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性F>Cl>S>P,氢化物的稳定性HF>HCl>H2S>PH3,D正确;酸性H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
【答案】 C
6.主族元素R的原子的电子式可表示为:
。
该元素组成的以下物质,其分子式肯定错误的是( )
A.含氧酸分子式可能为H3RO4
B.含氧酸分子式可能为HRO3
C.气态氢化物分子式为RH5
D.最高价氧化物分子式为R2O5
【解析】 由元素R的原子结构知它属于第VA族元素,其最高正价为+5,最低负价为-3,气态氢化物分子式为RH3,C项错误,其余均正确。
【答案】 C
7.科学家研究发现普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧,未来将有望解决人类的能源危机。
其原理是无线电频率可以削弱盐水中所含元素原子之间的“结合力”,释放出氢原子和氧原子,一旦点火,氢原子就会在这种频率下持续燃烧。
上述中“结合力”的实质是( )
A.离子键 B.极性共价键
C.非极性共价键D.离子键与共价键
【解析】 水分子中含有极性共价键,要释放出氢原子和氧原子,就必须破坏这种极性共价键,故B项正确。
【答案】 B
8.下列物质的电子式书写正确的是( )
A.①②③④B.⑤⑥⑦⑧
C.②③⑤⑥⑦D.①④⑧
【解析】 ②中H2S为共价化合物,其正确的电子式为H
H;③中表示的是氢氧根离子,电子式中没有标出所带的电荷数;⑤中表示氮气的电子式时漏了2对孤电子对;⑥中表示的CO2的电子式应为
C
;⑦中HClO各元素化合价为
,其结构式为HOCl,电子式应为
H。
【答案】 D
9.X、Y、Z是三种短周期元素,在周期表中的相对位置如图所示,有关说法正确的是( )
X
Y
Z
A.X、Y、Z可以都是金属
B.原子半径:
Z>Y>X
C.最高价氧化物对应的水化物酸性:
Z>Y>X
D.若X、Y、Z可形成
分子,则其中各原子都满足8电子结构
【解析】 A项,如X为Li,Y为Na,Z为Mg,正确;B项,同周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径为Y>Z,故不正确;C项,若X、Y、Z是非金属元素,则非金属性Y最弱,故最高价氧化物对应水化物的酸性也是Y最弱,不正确;D项,若Z满足8电子结构只需1条键,则Y只需形成2条键就满足8电子结构,现为4条键,故不正确。
【答案】 A
10.X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是( )
A.由mXa+与nYb-,得m+a=n-b
B.X2-的还原性一定大于Y-
C.X、Y一定不是同周期元素
D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
【解析】 A项,X原子失去a个电子得Xa+,Y原子得到b个电子形成Yb-,二者的电子层结构相同,所以m-a=n+b;B项,X2-与Y-电子层结构相同,则X与Y位于同一周期,且X位于Y的左边,Y的非金属性大于X,故X2-的还原性一定大于Y-;C项,X、Y可以是同周期元素;D项,HnY的稳定性大于HmX。
【答案】 B
11.四种短周期元素在周期表中的相对位置如表所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
下列说法正确的是( )
X
Y
Z
W
A.元素W位于第三周期第VA族
B.元素Y的氢化物水溶液呈酸性
C.元素X、Z的各种氯化物分子中,各原子均满足8电子稳定结构
D.元素X与氧元素形成的化合物有多种
【解析】 本题考查元素周期表的有关知识。
根据四种短周期元素在周期表中的位置关系可知X、Y在第二周期,Z、W在第三周期。
Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍,则Z是P,Y是N,X是C,W是S。
A项,W即S元素在第三周期第ⅥA族;B项,NH3的水溶液呈碱性;C项,PCl5分子中的P原子不满足8电子稳定结构;D项,C、O两元素形成CO、CO2。
【答案】 D
12.短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲与丙同主族,丁原子最外层电子数与电子层数相等,则( )
A.原子半径:
丁>丙>乙
B.单质的还原性:
丁>丙
C.甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
【解析】 甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,故气态化合物为NH3,甲为H,乙为N,短周期中原子的最外层电子数与电子层数相等,且丁的原子序数最大,故丁只能为Al,丙与H同主族,且原子序数大于N小于Al,丙为Na,由此知A项错误;B项应为丙>丁;C项中钠的氧化物为离子化合物;D项,乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝,两两能够反应。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(12分)科学家发现:
具有2、8、20、28、50、82、114、126、184等数目的质子或中子的原子核具有特别的稳定性,并将这些数称为“幻数”,而具有双幻数的
He、
Ni、
Sn、
Pb等尤为稳定。
根据此信息回答下列问题:
(1)写出元素周期表中前三种质子数为“幻数”的元素原子的结构示意图,并标明元素符号:
___________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)已知氧有三种同位素
O、
O、
O,根据上述“幻数”规律,氧的同位素中原子核最稳定的是________。
(3)根据现有元素周期律推算,
R位于元素周期表的第________周期第________族,核稳定性
R________
R(填“>”、“<”或“=”)。
【解析】
(1)前三个“幻数”为2、8、20,质子数为2、8、20的三种元素分别为He、O、Ca。
(2)
O中的质子数和中子数均为8,均是“幻数”,稳定性最强。
(3)114号元素位于元素周期表中第七周期第ⅣA族,
R的中子数为184,为幻数,而
R的中子数为175,不是幻数,故
R的稳定性大于
R。
【答案】
(2)
O (3)七 ⅣA >
14.(16分)元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律。
下表是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm):
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
+2
+3
+6,-2
-1
-2
(1)用元素代号标出它们在元素周期表中的对应位置(以下为元素周期表的一部分)。
(2)B元素位于元素周期表中第________周期第________族。
(3)在元素周期表中__________________________的分界处,可以找到作半导体材料的元素。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式)。
(5)用电子式表示A、D形成化合物的过程:
_______________________________________________________________。
(6)C、E形成的化合物为________________(填化学式),含有的化学键类型为________。
【解析】 首先依据铍的原子半径数据,结合表中元素原子半径及主要化合价,确定A~E各元素。
因元素Be位于第二周期第ⅡA族,其原子半径为0.089nm,故元素D不可能是F,只能是Cl;而元素E应为O;元素C为S。
再由A、B、C元素主要化合价和原子半径大小,推出A为Mg,B为Al。
【答案】
(1)
(2)三 ⅢA (3)金属元素和非金属元素 (4)HClO4
(5)
(6)SO2、SO3 共价键
15.(10分)下表中的实线表示元素周期表部分边界。
A~K分别表示元素周期表中对应位置的元素。
(1)请在上面的元素周期表中先用实线画出周期表未完成的边界,再用实线画出金属元素与非金属元素的分界线。
(2)表中元素A~K中,非金属性最强的元素的名称是________,请用一个化学方程式表示出该元素的非金属性比E元素强________。
(3)现有C、D、H三种元素的气态氢化物,其中沸点最高的氢化物的化学式是________。
(4)某纯净的氯化物中所含的另一种元素只可能是G或者K,请设计实验证明究竟是哪一种:
_____________________________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
【解析】
(1)根据元素周期表的结构即可画出金属元素和非金属元素的分界线。
(2)非金属性最强的是处于第二周期第ⅦA族的F。
可以通过F2与H2O发生置换反应来证明氟元素的非金属性比氧元素强。
(3)在CH4、NH3、PH3中,由于NH3分子间存在氢键,其沸点最高。
(4)根据焰色反应即可判断出是Na+或K+。
【答案】
(1)
(2)氟 2F2+2H2O===4HF+O2
(3)NH3
(4)取一根洁净的铂丝,用稀盐酸清洗干净,在火焰上灼烧至无色,再蘸取样品,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,若为紫色则对应的样品为K的氯化物;若直接观察时,为黄色,则对应的样品为G的氯化物
16.(14分)
(1)请用下列4种物质的序号填空:
①O2 ②NH4NO3 ③K2O2 ④NH3,
既有离子键又有极性键的是________。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为________________________。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如:
氯化铝的熔点为190℃(2.02×105Pa),但在180℃就开始升华。
据此判断,氯化铝是________(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是____________________________________。
(4)现有a~g7种短周期元素,它们在周期表中的位置如下,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是________。
A.c和fB.b和g
C.d和gD.b和e
②d与g元素形成的分子中所有原子________(填“是”或“不是”)都满足最外层为8电子结构。
【解析】
(1)O2只含共价键,NH4NO3含离子键和极性共价键,K2O2含离子键和非极性共价键,NH3含共价键;
(2)1∶2型离子化合物,通常X为+2价,Y为-1价,故X可能是Mg2+或Ca2+,Y可能是F-或Cl-,结合“XY2中共有38个电子”可推出XY2为CaF2;(3)根据氯化铝熔点较低可判断氯化铝是共价化合物,可根据在熔融状态下氯化铝不能导电加以证明;(4)a~g7种元素分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl,其中Na的金属性最强,Cl的非金属性最强,二者最易形成离子键;d与g元素形成的分子是四氯化碳,分子中各原子最外层均达到8个电子的稳定结构。
【答案】
(1)②
(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电 (4)①B ②是
第一节 化学能与热能