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- 2021-07-08 发布
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原子结构 元素周期表
一、选择题
1.(2018届湖南株洲模拟)X、Y、Z、W、Q五种短周期元素在元素周期表中的位置如下表所示,其中X元素原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍,则下列说法一定正确的是( )。
X
Y
Z
W
Q
A.X、W能分别与钠形成摩尔质量相同且阴、阳离子个数比为1∶2的化合物
B.X和Z只能形成一种化合物
C.氧化物对应的水化物酸性:W<Q
D.原子半径大小关系:Q>W>Z>Y
2.最新研制的三效催化剂净化技术可大幅减少汽车尾气污染物的排放,其催化剂涂层由稀土储氧材料组成。下列有关稀土元素Eu与Eu的说法正确的是( )。
A.Eu与Eu互为同位素
B.Eu与Eu属于同素异形体
C.Eu与Eu是同一种核素
D.Eu与Eu的核外电子数和中子数均为63
3.X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素。X和W,Z和R分别同主族,X是短周期中原子半径最小的元素。X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数。W是金属元素,W+与Z2-的核外电子排布相同。下列说法不正确的是( )。
A.热稳定性:X2Z>YX3>X2R
B.Z、W、R形成的某种化合物在稀硫酸中可能发生氧化还原反应
C.Y、R的最高价氧化物对应的水化物浓溶液均有强氧化性
D.X、Y、Z只能形成共价化合物
4.(2018届河南安阳一中测试)A、B、C、D、E是五种原子序数依次增大的短周期元素,B与C在放电条件下可生成无色气体,D与E可形成离子化合物,A、B形成的某种气体与A、E形成的气体相遇会产生白烟,B、D最外层电子数之和与E的最外层电子数相等。下列说法正确的是( )。
A.B与C只能形成一种化合物
B.A、C形成的某种化合物不可能与A、E形成的化合物电子总数相同
C.A、C、E三种元素形成的化合物一定是弱酸
D.工业上单质D可用海水为原料制备
5.(2018届湖北枣阳高中月考)下列关于元素周期表的叙述中不正确的是( )。
A.第ⅡA族中无非金属元素
B.第ⅠA族元素单质均能与水反应生成H2
C.0族中无金属元素
D.金属元素的种类比非金属元素多
6.关于碱金属单质的性质叙述正确的是( )。
A.在空气中燃烧都能生成过氧化物
B.与盐酸溶液反应时都能生成碱和氢气
C.熔沸点随原子序数增加而升高
D.还原性随原子电子层数的增加而增强
7.(2018届河南南阳一中月考)已知X、Y、Z、W为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如右下图所示,下列说法正确的是( )。
A.若HmXOn为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
B.若四种元素均为金属,则Z的最高价氧化物对应水化物一定为强碱
C.若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应水化物一定为强酸
D.若四种元素中只有一种为金属,则Z与Y两者的最高价氧化物对应水化物能反应
二、非选择题
8.U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素,Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。请回答下列问题:
(1)X在周期表中的位置为______________;UW2的结构式为______________。
(2)U、V、W形成的10电子氢化物中,结合H+能力最强的是________(写化学式)。
(3)Z3W4与稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________________。
(4)YW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液中,最终生成白色沉淀和无色气体VW,写出此过程的离子方程式:_______________________________________________________。
(5)已知YW2和Cl2均可使品红溶液褪色,现将一定量的YW2和Cl2通入品红溶液中,若品红不褪色,则该过程发生的离子方程式为__________________________________。
9.A、B、W、G、E代表五种短周期元素,有关它们的信息及性质如下表所示。
元素
元素性质或原子结构信息
A
A元素的一种核素无中子
B
B原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半
W
W的单质常温下为双原子分子,其氢化物的水溶液呈碱性
G
G原子M层上有6个电子
E
E元素的最高正价是+7价
(1)A元素在自然界中存在三种核素分别用符号H、D、T表示,H2、D2、T2________(填“是”或“不是”)互为同位素。
(2)B元素的最高价氧化物对应的水化物属于____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(3)W元素的最高价氧化物对应水化物能与其氢化物发生化合反应,反应的化学方程式为______________________________。
(4)元素G与元素E相比,非金属性较强的是____(填元素名称),下列表述能证明这一事实的是____(填序号)。
a.常温下,E单质和G单质的密度不同
b.E的氢化物比G的氢化物稳定
c.E的氢化物水溶液酸性比G的氢化物水溶液酸性强
d.一定条件下G和E的单质都能与氢氧化钠溶液反应
10.A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中C、F分别是同一主族元素,A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答:
(1)1 mol由E、F两种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水,完全反应后消耗后者的物质的量为__________________________________
______________________________________。
(2) A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为____________________。
(3) 科学研究证明:化学反应热只与始终态有关,与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ·
mol-1。由B、C两种元素组成的化合物BC 14 g完全燃烧放出热量b kJ,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式:______________________________________________。
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C与BC反应制取单质A2。在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1 mol A2C和1 mol BC、2 mol A2C和2 mol BC。一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等)。下列说法正确的是___________________________
_____________________________________(填字母序号)。
A.达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ
B.达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ
C.达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ>Ⅱ
D.达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池,则电池负极反应式为__________________________________。
11.A、B、C、D、E均为短周期主族元素,其原子序数依次增大。其中A元素原子核内只有1个质子;A与C,B与D分别同主族;B、D两元素原子序数之和是A、C两元素原子序数之和的2倍。请回答下列问题:
(1)由上述元素组成的下列物质中属于非电解质的是__________(填字母编号)。
a.A2B b.DB2
c.E2 d.C2DB3
(2)D元素在元素周期表中的位置为__________;化合物CBA中含有的化学键类型是__________________;化合物C2B中两种离子的半径大小关系为__________>__________(填离子符号)。
(3)实验室中欲选用下列装置制取并收集纯净干燥的E2气体。
①实验中应选用的装置为__________(按由左到右的连接顺序填写)。
②装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________________。
A B C D E F
答案及解析
1.A 解析:由题意分析可知,X为O,Y为F,Z为P,W为S,Q为Cl。A项,X、W能分别与钠形成Na2O2、Na2S,故A正确;B项,X和Z能形成多种化合物,如P2O3、P2O5,故B错误;C项,非金属性:Cl>S,最高价氧化物对应的水化物酸性:W<Q,故C错误;D项,电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径大小关系:Z>W>Q>Y,故D错误。
2.A
3.D 解析:X是短周期中原子半径最小的元素,则X为氢元素;W 是金属元素,W+与Z2-的核外电子排布相同,且Z的原子序数小于W,则W为钠元素,Z为氧元素,X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数,则Y的原子序数为8-1=7,Y为氮元素, Z和R同主族,则R为硫元素。热稳定性:H2O>NH3>H2S,即X2Z>YX3>X2R,A正确;Z、W、R形成的化合物Na2S2O3在稀硫酸中可能发生氧化还原反应生成硫单质和二氧化硫,B正确;浓HNO3、浓H2SO4都有强氧化性,C正确;H、N、O可以形成离子化合物NH4NO3,D错误。
4.D 解析:B与C在放电条件下可生成无色气体,应为氮气和氧气在放电条件下生成NO,则B为N元素,C为O元素。A、B形成的某种气体与A、E形成的气体相遇会产生白烟,为氯化氢和氨气的反应,则A为H元素,E为Cl元素。B、D最外层电子数之和与E的最外层电子数相等,则D的最外层电子数为7-5=2,D应为Mg元素。B、C可形成多种氮氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4等,故A错误;H2O2与HCl的电子总数相同,故B错误;A、C、E三种元素形成的HClO4为酸性最强的含氧酸,故C错误;海水中含有大量的镁元素,可用海水为原料进行制备,故D正确。
5.B 解析:第ⅡA族为碱土金属,均为金属,故A正确;第ⅠA族元素中除H外的单质能与水反应生成氢气,故B错误; 0族元素为稀有气体元素,没有金属元素,故C正确;一百多种元素中,非金属元素有22种,则金属元素的种类远比非金属元素的种类多,故D正确。
6.D 解析:锂在空气中燃烧生成氧化锂,钾、铷、铯燃烧生成超氧化物或更复杂的氧化物,A错误;碱金属性质活泼,与盐酸溶液反应生成氯化物和氢气,B错误;碱金属随原子序数增加,原子半径增大,金属键越弱,熔沸点越低,C错误;碱金属随电子层数的增加,失去电子的能力增强,金属性增强,单质还原性增强,D正确。
7.B 解析:A项,X可能为氮元素,氨水呈碱性,故A错误;B项,若四种元素均为金属,则X为 Li,Z为Na,Y为Be,W为Mg,Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,属于强碱,故B正确;C项,W可能为P元素,磷酸属于中强酸,故C错误;D项,若四种元素中只有一种为金属,则X为B,Z为Al,Y为C,W为Si,Z与Y的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝、碳酸,氢氧化铝不能与碳酸反应,故D错误。
8.(1)第三周期第ⅡA族 O===C===O (2)NH3
(3)Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O
(4)3SO2+2NO+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+
(5)SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO
解析:Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色,该产物为SO2,则Y为S元素,W为O元素;Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性,则Z3W4为Fe3O4,Z为Fe元素;U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体,U原子序数小于O元素,应为CO和CO2气体,U为C元素;X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体,应为Mg和CO2的反应,则X为Mg元素;V的原子序数介于碳、氧之间,则V为N元素。(2)U、V、W形成的10电子氢化物分别是CH4、NH3、H2O,NH3为碱性气体,结合H+能力最强,可与酸反应。(4)SO2具有还原性,可与硝酸发生氧化还原反应生成SO,SO与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,硝酸被还原为NO。(5)若品红不褪色,说明氯气、二氧化硫恰好反应。
9.(1)不是
(2)共价化合物
(3)HNO3+NH3===NH4NO3
(4)氯 b
解析:短周期元素中,A元素的一种核素无中子,则A为H元素;B原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半,则B原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则B为C元素;W的单质常温下为双原子分子,其氢化物的水溶液呈碱性,则W为N元素;G原子M层上有6个电子,其原子核外电子数为2+8+6=16,故G为S元素;E元素的最高正价是+7价,则E为Cl元素。(1)同位素的研究对象为原子(核素),而H2、D2、T2属于单质。
(4)同周期自左向右非金属性增强,故非金属性:Cl>S。单质密度属于物理性质,不能用于比较元素非金属性的强弱,故a错误;氢化物稳定性与元素非金属性一致,E的氢化物比G的氢化物稳定,说明E的非金属性比G强,故b正确;不能通过氢化物水溶液酸性比较出非金属性的强弱,如HF为弱酸,HCl为强酸,但F的非金属性比Cl的强,故c错误;S、Cl的单质都能与氢氧化钠溶液反应,不能比较元素非金属性的强弱,故d错误。
10.(1)8 mol
(2)HS-+OH-===S2-+H2O
(3)C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-(a-2b)kJ·mol-1
(4)AB
(5)Al+4OH--3e-===AlO+2H2O
解析:F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍,即最外层有6个电子,为S;
B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,则B有2个电子层,是C;E元素的最外层电子数等于其电子层数,E为Al;C、F是同一主族元素,则C是O;A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,若A是H,则D是Na,若A是Li,则D是S,不合题意,综合可知,A、B、C、D、E、F分别是H、C、O、Na、Al、S。
11.(1)b
(2)第三周期第ⅥA族 离子键、共价键 O2- Na+
(3)AFEB MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
解析:根据题意可知A是H,C是Na,B是O,D是S,E是Cl。(3)用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,离子方程式中二氧化锰是难溶物,写化学式。用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集氯气,用氢氧化钠溶液吸收尾气,因此装置顺序是AFEB。