B.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20
C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
D.由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点
7.(2013·台州一模)X、Y、Z、W是原子序数依次递增的短周期元素,4种元素的原子核外电子数之和与M元素的相对原子质量相等,M的简单离子是第3周期中离子半径最小的,W单质既能在Z2气体中燃烧,又能在无色气体YZ2中燃烧,且均生成离子化合物WZ。
下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:
W>Z>Y>X
B.Z与X形成的化合物的沸点一定高于Y与X形成的化合物的沸点
C.W单质在YZ2中燃烧,除生成离子化合物WZ之外,还生成共价化合物YZ
D.将过量YZ2通入到M的最高价氧化物的水化物中,沉淀不溶解
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(12分)阅读下表中短周期主族元素的相关信息。
元素
相关信息
A
A的单质能与冷水剧烈反应,得到强碱性溶液
B
B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍
C
在第3周期元素中,C的简单离子半径最小
D
A、B、D组成的36电子的化合物X是家用消毒剂的主要成分
E
所有有机物中都含有E元素
(1)E在元素周期表中的位置 ;
C的简单离子的结构示意图 。
(2)X的化学式为 。
(3)A、B、C三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序为
(用离子符号表示)。
(4)A在真空高压下能与由元素D、E组成的化合物ED4反应生成两种固体物质,其中一种是自然界中硬度最大的物质,此反应在科学上有“稻草变黄金”的美称。
写出该反应的热化学方程式 。
9.(18分)(2013·安徽高考改编)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z原子最外层电子数等于其电子层数
W
W的一种核素的质量数为28,中子数为14
(1)W位于元素周期表第 周期第 族;W的原子半径比X的 (填“大”或“小”)。
(2)Z的原子失去最外层电子的能力比W的 (填“强”或“弱”);XY2固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 。
(3)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量,能观察到的现象是 ;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是 。
(4)在25℃、101kPa下,已知13.5g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式是 。
10.(12分)已知:
A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,试推断并用相应的化学用语回答下列问题。
(1)D元素原子的结构示意图为 。
(2)X与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为 。
(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为 (填元素符号)。
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈
(填“酸”“碱”或“中”)性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为 。
11.(16分)(2013·嘉兴一模)四种短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,其中A、D同主族,A、D的最外层电子数之和与B的原子序数相同;C元素是短周期中原子半径最大的元素;A、D的最高价氧化物均能与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐和水。
(1)B在元素周期表中的位置是 ,
B的同族元素氢化物中沸点最低的是(填写分子式) 。
(2)A的最高价氧化物晶体的硬度 D的最高价氧化物晶体的硬度(填“大于”“等于”或“小于”),其理由为 。
(3)若一定量的A的最高价氧化物与C的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应,其新生成物质是 ,设计实验证明 。
(4)A的最高价氧化物与D的气态氢化物及水蒸气,在有机催化剂N-杂环卡宾的催化作用下,只生成一种新型燃料X和D的最高价氧化物
①经对X的研究发现,1个X分子中有18个电子,1molX在氧气中完全燃烧,只生成1molA的最高价氧化物和2molB的气态氢化物,则X的分子式是 。
②写出上述制取燃料X的化学方程式 。
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,
、H3、O4、C60等已被发现。
下列有关说法中,正确的是 ( )
A.
中含有36个电子
B.O2与O4属于同分异构体
C.C60和12C、14C都是碳元素的一种核素,互为同位素
D.H2与H3属于同素异形体
2.下列排列顺序正确的是 ( )
A.离子半径:
Na+>Mg2+>F-
B.稳定性:
HF>H2O>NH3
C.酸性:
盐酸>碳酸>醋酸
D.已知33As、35Br位于同一周期,则酸性:
H3AsO4>HBrO4
3.(2013·济南一模)下列说法中,正确的是 ( )
A.离子化合物中,阴、阳离子间存在静电吸引力
B.HF、HCl、HBr和HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱
C.第3周期非金属元素对应的含氧酸酸性从左到右依次增强
D.短周期元素形成离子后,最外层电子数都达到8电子稳定结构
4.(2013·上海高考)下列变化需克服相同类型作用力的是 ( )
A.碘和干冰的升华
B.硅和C60的熔化
C.氯化氢和氯化钠的溶解
D.溴和汞的气化
5.(2013·山东高考)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知
( )
W
X
Y
Z
A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C.X元素形成的单核阴离子还原性大于Y
D.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
6.(2013·福建高考)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。
下列说法不正确的是 ( )
A.原子半径ZB.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
7.(2013·温州一模)X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。
Y和R同主族,可组成共价化合物RY2,Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同,25℃时,0.1mol·L-1X和W形成化合物的水溶液pH为1。
下列说法正确的是 ( )
A.由于非金属性Y>R,则X、Y组成化合物的沸点高于X、R组成的化合物
B.Y和其他四种元素均可形成至少2种二元化合物
C.RY2能与Y、Z形成的一种化合物反应,且一定生成Y2
D.Y、Z、R三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(14分)
(1)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。
把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中:
①第ⅡA族元素的价电子数 。
②第3周期元素的最高正价 。
③F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径 。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。
已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3;N-、Z+、X+离子的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。
据此回答:
①N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 。
②化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质,且两种物质水溶液的酸碱性相同,组成元素的原子数目之比均为1∶1∶1,A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小。
则化合物A中的化学键类型为 ,B的化学式为 。
③工业上制取单质M的化学方程式为 。
9.(14分)(2013·杭州质检)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,其性质或结构信息如下表:
元素
A
B
C
D
E
性质
或
结构
信息
室温下单质呈气态,原子最外层电子数与D相同
D3B中阳离子与阴离子的电子层结构相同
A和C可形成两种常见的化合物甲和乙,乙具有弱酸性
单质质软、银白色固体、导电性强,在空气中燃烧生成淡黄色固体
E的一种气态氧化物丙,丙相对于空气的密度为3.0,溶于水可得只含单一溶质的弱酸性溶液,该溶液在光照条件下放置酸性会增强
试回答以下问题:
(1)B在元素周期表中的位置是 。
B的氢化物与E的氢化物比较,沸点较高的是 (填化学式),在水中溶解度较大的是
(填化学式)。
(2)D3B与甲反应所得溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是(用化学方程式表示) 。
(3)写出丙的电子式为 。
说明丙的水溶液在放置过程中其酸性会增强的原因(用离子方程式表示) 。
(4)由A、B、C、D四种元素中的三种元素组成的一种盐丁,其外观与氯化钠相似,丁的水溶液呈碱性。
可用来鉴别丁和氯化钠的试剂有 。
A.氢碘酸和淀粉的混合液 B.AgNO3溶液
C.甲基橙试剂D.稀硫酸
(5)将光亮的铜丝插入丁溶液中,没有现象发生,如用盐酸酸化,反应迅速发生,铜丝缓慢溶解生成深绿色溶液,写出该反应的离子方程式 。
10.(14分)(2013·太原调研)现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大。
C与E同主族,D、E、F同周期。
A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等。
A能分别与B、C形成电子总数相等的分子,且A与C形成的两种化合物在常温下均为液态;A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子。
D的最高价氧化物既能与强酸反应,又能与强碱反应。
请回答下列问题:
(1)元素F在周期表中的位置是 。
(2)写出D的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
。
化合物甲由D、F两种元素组成,它的水溶液显 (选填“酸性”“碱性”或“中性”),其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)B与F两种元素形成的一种化合物乙中,各原子均满足8电子的稳定结构,则乙的结构式为 。
(4)为了除去化合物丙(A2EC4)稀溶液中混有的A2EC3,常采用A2C2作氧化剂,该反应的离子方程式为 。
11.(16分)A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。
已知:
A是原子半径最小的元素,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐,D与E同主族,E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。
请回答:
(1)C的原子结构示意图为 。
(2)元素D的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂,这种化合物与水反应的离子方程式为 。
(3)D和E两种元素相比较,其原子得电子能力较强的是 (写名称)。
以下说法中,可以证明上述结论的是 (填写编号)。
a.比较这两种元素的常见单质的沸点
b.二者形成的化合物中,D元素的原子显负价
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
d.比较这两种元素氢化物的水溶液的酸性
(4)元素A、D、E与钠元素可形成两种酸式盐(均含有该四种元素),这两种酸式盐在水溶液中反应的离子方程式是 。
(5)由元素A、B、D组成的一元酸X为日常生活中的调味剂,元素A、F组成的化合物为Y。
在等体积、等pH的X、Y的溶液中分别加入等质量的锌粉,反应后若最后仅有一份溶液中存在锌粉,则反应过程中两溶液中反应速率的大小关系是:
X Y(选填“>”“=”或“<”)。
(6)元素F的单质常温下是一种气体,工业上主要是通过电解其钠盐的饱和溶液的方法获得该气体,假定装入的饱和溶液为100mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得阴极上产生11.2mL(标准状况)气体时停止通电,将溶液摇匀,此时溶液的pH为 。
答案解析
一、1.【解析】选C。
氘
H)是氢元素的一种核素,含有一个质子、一个中子和一个电子,与1H互为同位素,A项、B项正确;由同种元素形成的不同单质之间互称为同素异形体,C项错误;1
O与
O的相对分子质量均为20,D项正确。
2.【解析】选D。
同一周期元素的原子,从左到右原子半径逐渐减小,越来越容易得到电子,A错误;ⅠA族的氢元素没有金属性,B错误;M+和R2-的核外电子层结构相同,说明在周期表中的相对位置关系为
R2-
M+
则原子序数M>R,C错误;主族元素的最高正价数等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数(注意氟无正价),D正确。
3.【解析】选D。
元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于半导体元素,过渡元素在副族中,A错误;该微粒是氯离子,氯元素在周期表中位于第3周期、ⅦA族,B错误;同主族中,金属性Be比Mg弱,Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱,C错误;同周期中原子半径Na>Si>S,同主族中S>O,故原子半径Na>Si>O,D正确。
4.【解析】选C。
根据元素在周期表中的位置,推出X、Y、Z、W、Q分别是N、F、Si、S、Cl。
HF是弱酸,HCl是强酸,同浓度氢化物水溶液的酸性HF5.【解析】选D。
选项
具体分析
结论
A
碳酸的酸性大于苯酚的酸性
错误
B
金属性:
Ba>Ca,因而碱性:
Ba(OH)2>Ca(OH)2
错误
C
BN为原子晶体,SiCl4为分子晶体,MgBr2为离子晶体,因而熔点:
BN>MgBr2>SiCl4
错误
D
氨气分子和水分子之间都存在氢键,因而沸点反常得高,由于水分子之间的氢键强于氨气分子之间的氢键,因此水的沸点高于氨气分子
正确
6.【解析】选C。
因为Y的内层电子数为2,所以X、Y、Z都是第2周期元素,W为H,X为C,Y为N或O,Z为Ne。
氢与氧可以形成过氧化氢,既含极性键又含非极性键,C项符合题意;A项,因为半径N或O都比C小,由此判断A不正确;B项四种元素原子的最外层电子数总和应该为1+4+5+8=18或1+4+6+8=19,因此B项不正确;D项氢、碳形成的烃中,如果碳原子数较大的时候,形成的烃为液态或固态,D项错误。
7.【解析】选D。
“M的简单离子是第3周期中离子半径最小的”可推知M是Al,则X、Y、Z、W4种元素的原子核外电子数之和为27,根据题意可以依次推出X、Y、Z、W分别是H、C、O和Mg。
同周期从左到右原子半径依次减小即C>O(Y>Z),A错误;Z与X形成的化合物是H2O,Y与X形成的化合物为烃,水的沸点不一定比烃高,B错误;Mg在CO2中燃烧除生成MgO外还生成碳单质,C错误;过量CO2通入到Al(OH)3中沉淀不溶解,因为Al(OH)3只能溶于强酸,D正确。
二、8.【解析】A、B、C、D、E均为短周期主族元素,A和冷水反应生成强碱性物质,则A是Na;由题意易推知B是O;C是Al;D是Cl;E是C。
(1)碳元素在第2周期第ⅣA族;金属铝由原子变成离子,变化的是核外电子,不变的是核内质子。
(2)含有Na、O和Cl组成的家用消毒剂是NaClO,其电子数为11+17+8=36。
(3)电子层结构相同的离子半径随着原子序数的增大而减小,大小顺序是O2->Na+>Al3+。
(4)根据题目信息可知,钠和四氯化碳反应生成氯化钠和金刚石,则反应方程式为4Na+CCl4
4NaCl+C。
答案:
(1)第2周期第ⅣA族
(2)NaClO
(3)O2->Na+>Al3+
(4)4Na+CCl4
4NaCl+C
9.【解析】利用X的信息知其为ⅣA族元素,Y是地壳中含量最高的元素,故Y为氧元素,结合X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素可知X为碳元素;Z最外层电子数等于其电子层数,则Z为13号元素铝;W元素的一种核素的质量数为28,中子数为14,则质子数为14,则W为硅元素。
(1)Si核外电子层数为3、最外层电子数为4,因此Si位于第三周期第ⅣA族;同主族元素随核电荷数增大原子半径增大,故Si的原子半径比C的大。
(2)铝为较活泼金属,最外层电子容易失去;CO2晶体转化为气体,分子没有改变,只是分子间间距变大,因此破坏的作用力是分子间作用力;由H、C、O形成的分子如乙酸、乙醇等同种分子间均存在氢键。
(3)Al与盐酸反应后的溶液中含有Al3+,因此向该溶液中加入NaOH至过量,依次发生的反应为Al3++3OH-====Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-====Al
+2H2O,可看到的现象是先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最终变为无色溶液;Si与HF反应可置换出H2,同时还生成SiF4气体。
(4)13.5gAl物质的量为0.5mol,由题中数据可知4molAl与氧气完全反应生成固态Al2O3时,放出热量为419kJ×
=3352kJ。
答案:
(1)三 ⅣA 大
(2)强 分子间作用力(范德华力) 乙酸(其他合理答案均可)
(3)先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液 Si+4HF====SiF4↑+2H2↑
(4)4Al(s)+3O2(g)====2Al2O3(s)
ΔH=-3352kJ·mol-1
(其他合理答案均可)
10.【解析】由单质为黄绿色可知,D元素为氯;最高价氧化物对应水化物两两相互反应,故B、C为钠、铝;根据A与氯的原子序数之和等于Na和Al的原子序数之和,故A是氮元素。
(4)NH4Cl溶液中N
水解,溶液呈酸性。
答案:
(1)
(2)Al2O3+2OH-====2Al
+H2O
(3)N)11.【解析】根据突破口“C元素是短周期中原子半径最大的元素”推出C是Na,根据题意可以推出A、B、C、D分别为C、O、Na、Si。
(1)氧元素位于第2周期第ⅥA族,氧族元素氢化物中,相对分子质量越大分子间作用力越强,但是水因为氢键原因沸点升高,故沸点最低的是H2S。
(2)A的最高价氧化物是CO2,为分子晶体,D的最高价氧化物为SiO2,是原子晶体,后者硬度大。
(3)CO2与NaOH反应生成产物中碳酸钠和碳酸氢钠至少有一种。
(4)根据题中信息可知,CO2和SiH4及水蒸气在催化剂作用下反应生成X和SiO2,根据原子守恒可以推出X的组成,写出相应方程式。
答案:
(1)第2周期第ⅥA族 H2S
(2)小于 二氧化碳是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,原子晶体的硬度比分子晶体大
(3)可能是碳酸钠,也可能是碳酸氢钠或者两者都有
取反应后的溶液少许,加入过量的氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则有碳酸钠;取上述清液加入盐酸溶液,若产生气泡则有碳酸氢钠;两种现象都有则两种物质都有
(4)①CH3OH(CH4O)
②4CO2+3SiH4+2H2O
4CH3OH+3SiO2
一、1.【解析】选D。
每个氮原子有7个电子,则
中的电子数为7×5-1=34,A错误;O2与O4是氧元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,B错误;同位素的研究对象是原子,核素是具有一定质子数和中子数的一种原子,C60是一种单质,C错误。
2.【解析】选B。
Na+、Mg2+、F-具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,即离子半径F->Na+>Mg2+,A错误;同周期非金属性F>O>N,其氢化物的稳定性为HF>H2O>NH3,B正确;酸性:
盐酸>醋酸>碳酸,C错误;非金属性Br>As,其最高价氧化物对应水化物的酸性是HBrO4>H3AsO4,D错误。
3.【解析】选A。
离子化合物中,阴、阳离子间既存在静电吸引力又存在静电斥力,A正确;HF、HCl、HBr和HI的热稳定性从左到右依次减弱,还原性依次增强,B错误;应该是最高价含氧酸酸性从左到右依次增强,C错误;短周期元素形成的离子如H+和Li+都不是8电子稳定结构,D错误。
【解题技巧】分子中8电子稳定结构判别法
在判断某分子中某原子是否达到8电子的稳定结构时,主要是看其化合价的绝对值与其最外层电子数之和是否等于8,如二者之和等于8则达到8电子稳定结构