2010高考二轮复习化学教学案:专题五、元素周期律 元素周期表

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2010高考二轮复习化学教学案:专题五、元素周期律 元素周期表

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专题五、元素周期律 元素周期表(原创)
专题五、元素周期律 元素周期表(原创)
【专题要点】
元素原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的性质,反过来元素在周期表中的位置和元素的性质也反映出原子结构,因此元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质三者之间存在着内在的必然联系,元素周期表是学习化学的工具,认识元素周期律,掌握元素的“位、构、性”之间的关系对元素化合物的学习有积极的指导意义,元素周期律是中学化学学科内部起支撑作用的主干知识,也是高考每年必考知识。
【考纲要求】
(1)了解元素、核素和同位素的含义。
(2)了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
(3)了解原子核外电子排布。
(4)掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
(5)以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
(6)以IA和VIIA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
(7)了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
(8)了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。。
【教法指引】
基本理论是化学主干知识,是学习元素化合物知识的理论基础,是中学化学的灵魂。在高考中占有很重要的地位,是每年高考的热点、重点和难点。复习本专题时注意元素的位构性三者关系在高考中经常出现,应予以关注。建议复习时要全面、熟练地掌握元素周期表、元素周期表及其性质变化规律。原子结构与元素周期表的关系非常重要,解题时审题要仔细,题意要清楚,化学用语要准确,杜绝非知识性的错误。
【知识网络】
一、原子结构
1.
2、元素、核素、同位素
(1)元素:具有相同质子数的同一类原子的总称。包括质子数相同的各种原子或离子(游离态和化合态)
(2)核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。
(3)同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
二、元素周期律和周期表
2、元素“位一构一性”之间的关系
3、判断非金属性的强弱
1.最高价氧化物对应水化物酸性强弱
2.与H2化合的难易及生成氢化物稳定性
3.活泼非金属能置换出较不活泼非金属单质
4.阴离子还原性强弱
5.与变价金属反应产物中金属的价态
6.电解时,在阳极先产生的为非金属性弱的单质
判断金属性的强弱
1.最高价氧化物水化物碱性强弱
2. 与水或酸反应,置换出H2的难易
3.活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属
4.阳离子氧化性强弱5.原电池中负极为活泼金属,正极为较不活泼金属
6.电解时,在阴极先析出的为不活泼金属
7.依据元素周期表,同周期从左到右金属性依次减弱,同主族从上到下依次增强
三、化学键
1、
离子键 共价键
概念 使阴、阳离子结合成化合物的静电作用 原子之间通过共用电子所形成的相互作用
成键粒子 阴、阳离子 原子
成键性质 静电作用 共用电子对两原子的电性作用
成键条件 一般活泼金属(IA、IIA族)与活泼非金属(VIA、VIIA族)之间相互化合 通常同种非金属原子或不同种非金属原子之间
存在 离子化合物中一定存在离子键 ①非金属单质的分子中(除稀有气体外)②非金属形成的化合物中③部分离子化合物中
影响因素 离子半径越小,所带电荷越多,离子键就越强 原子半径越小,共价键越强
2、化学键的极性与分子的极性
(1)化学键极性取决于成键原子是否相同,分子的极性取决于分子的空间构型
CH4 NH3 H2O CO2 C2H2 H2O2
化学键极性
分子极性
空间构型
(2)、相似相溶原理:极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。
四、晶体分类与性质
1、
离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
结构 组成粒子 阴、阳离子 分子 原子 金属阳离子和自由电子
粒子间作用 离子键 范德瓦耳斯力 共价键 金属键
物理性质 熔沸点 较高 低 很高 有高有低
硬度 硬而脆 小 大 有大有小、有延展性
溶解性 一般易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂 极性分子易溶于极性溶剂 不溶于任何溶剂 难溶(钠等与水反应)
导电性 晶体不导电;能溶于水的其水溶液导电;熔化导电 晶体不导电,溶于水后能电离的,其水溶液可导电;熔化不导电 不良(半导体Si) 良导体(导电传热)
典型实例 NaCl、NaOH、Na2O、CaCO3 干冰、白磷、冰、硫磺 金刚石、SiO2、晶体硅、SiC Na、Mg、Al、Fe、Cu、Zn
2、晶体熔沸点比较
⑴不同类型晶体
原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体(金属晶体不一定)
⑵同种类型晶体
离子晶体:化学式及结构相似时,离子的半径越小,离子所带的电荷越多,熔沸点就高
如:KF > KCl > KBr >KI,MgO > NaF
原子晶体:一般同种类型的原子晶体,原子半径越小,共价键键长越短,共价键作用越强,则晶体的熔沸点越高。如:金刚石 > 金刚砂 > 晶体硅。
分子晶体:①组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,一般分子间作用力越强,熔沸点越高。如:O2 > N2,HI > HBr > HCl。
②在同分异构体中,一般说,支链越多,对称性越好,熔沸点越低。如正戊烷>异戊烷>新戊烷;邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
③分子间氢键使物质的熔沸点升高。如:HF > HCl,H2O > H2S,NH3 > PH3,C2H5OH > C4H10。
金属晶体:金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属的熔沸点越高。如:Na < Mg< Al。
【典例精析】
1、(08广东卷)2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是( )
A. Pt和Pt的质子数相同,互称为同位素
B. Pt和Pt的中子数相同,互称为同位素
C. Pt和Pt的核外电子数相同,是同一种核素
D. Pt和Pt的质量数不同,不能互称为同位素
解析:同位素定义:质子数相同,中子数不同的核素称为同位素。
答案:A
2、(09全国卷Ⅱ9)某元素只存在两种天然同位素,且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是
A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素
C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子
答案:D
解析:核外电子数等于其质子数,C项正确;用质子数分别减去各周期所含有的元素种类,63-2-8-8-18-18=9,显然其属于第六周期,从左到右的第9种,而第六周期中包含镧系,所以它应属于副族,A项、B项均正确;由于存在同位素,所以相对原子质量应是同位素的平均值,而不代表其中一种元素的质量数,故中子数不能用152-63=89来计算,D项错。
3、(08全国Ⅱ卷)某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与1 H原子组成HmX分子,在agHmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A-N+m)mol B.(A-N)mol
C.(A-N)mol D.(A-N+m)mol
解析:X原子的质子数为(A-N)个,一个HmX中所含的质子数为(A-N+m)个,HmX的摩尔质量为(A+m)g·mol-1,所以agHmX中所含质子的物质的量为(A-N+m)mol。
答案:A。
4.(08广东卷)根据表1信息,判断以下叙述正确的是( )
表1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066
主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2
A.氢化物的沸点为H2T<H2R       B.单质与稀盐酸反应的速率为L<Q
C.M与T形成的化合物具有两性 D.L2+与R2-的核外电子数相等
解析:T只有-2价,且原子半径小,所以T为O元素;R的最高正价为+6价,最低价为-2价,所以R为S元素;L的原子半径最大,化合价为+2价,所以L为Mg;M的原子半径介于Mg和S之间且化合价为+3价,所以M为Al;而Q的原子半径在Mg和O之间且化合价为+2价,所以Q为Be。选项A中由于H2O中存在氢键,所以沸点:H2>H2R;选项B中由于Mg的金属性比Al强,所以与HCl反应的速率:L>Q;选项C中Al和Be的化合物具有两性;选项D中Mg2+只有两个电子层而S2-具有三个电子层。
答案:C
5、(08江苏卷)下列排列顺序正确的是( )
①热稳定性:H2O>HF>H2S ②原子半径:Na>Mg>O
③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4 ④结合质子能力:OH->CH3COO->Cl-
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
解析:①中O和F属于同周期元素,氢化物的稳定性:HF>H2O;②中Na和Mg为第三周期元素,原子半径:Na>Mg,而Mg比O多一个电子层,所以Mg>O;③P、S、Cl属于同周期元素,其酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4。
答案:B。
6、(09江苏卷8)X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是
A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大
B.元素X不能与元素Y形成化合物
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
答案:C
解析:m从题目所给的条件可以看出X是元素,Y是元素,Z是元素,W是元素,R是元素。所以,A项,Y、Z、W具有相同电子层结构的离子(、、),其半径依次减小(判断依据:核外电子排布相同的微粒,半径随着核电荷数的增加而减小);B项,X和Y元素能形成2种化合物,和;C项,元素Y、R分别与元素X形成的化合物是氢化物,因为Y(O元素)和R(S元素)的非金属性强弱:YR,所以对应的氢化物的稳定性:;W元素最高价氧化物的水化物是,是中强碱,而R元素最高价氧化物的水化物是,是强酸。
7、(09北京卷7)W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7:17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反映为黄色。下列判断正确的是
A.金属性:YZ B 氢化物的沸点:
C.离子的还原性: D 原子及离子半径:
答案:B
【解析】本题考查物质结构和元素周期律。根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。选项A,Al、Na 同周期,根据同周期元素递变规律,Na的金属性大于Al。选项B,HF分子间存在氢键,其沸点高于HCl。选项C,Cl―的还原性大于F―。选项D,Cl―的半径大于Na+、Al3+。
8、(09北京卷10) 甲、乙、丙、丁4中物质分别含2种或3种元素,它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是
A.某酸溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液显碱性,只能与酸反应
B.乙与氧气的摩尔质量相同,则乙一定含有极性键和非极性键
C.丙中含有2周期IVA族的元素,则丙一定是甲烷的同系物
D.丁和甲中各元素质量比相同,则丁中一定含有-1价的元素
答案:D
【解析】本题考查物质结构知识。选项A,甲是18电子的氢化物,且其水溶液为二元弱酸,不难得出甲为H2S,其中NaHS溶液中含有HS―、S2―,但NaHS能与盐酸等反应生成H2S。选项B,O2的摩尔质量为32g/mol,乙的摩尔质量也为32g/mol,且含有18电子,如CH3OH符合,CH3OH中只含有极性键无非极性键。选项C,第2周期ⅣA族元素为C,如CH3OH符合,但CH3OH不是CH4的同系物。选项D,H2S中元素的质量比为1/16(H/S),H2O2分子中元素的质量比也为1/16(H/O),H2O2中氧元素的价态为-1价,符合。
9. (09四川卷10)X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y是核外电子数的一半,Y与M可形成化合物。下列说法正确的是
A. 还原性:X的氧化物>Y的氧化物>Z的氢化物
B. 简单离子的半径:M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
C. YX、MY都是含有极性键的极性分子
D. Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
答案:D
【解析】X、Y、Z相邻且X的原子序数为Y的一半,推测X为氧元素,则Y为硫元素,Z为氯元素。其最高价氧化物的水化物为HClO4。三种元素中S元素的非金属性最弱,因此其氢化物的还原性最强。根据M2Y又因为X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大判断M为钾元素,SO2为极性分子,而K2S属于离子化合物。
【点评】本题主要考查元素周期律和元素周期表的相关知识,以及各知识点的综合应用。
10.(08全国Ⅰ卷)下列化合物,按其品体的熔点由高到低排列正确的是( )
A.SiO2 CaCl CBr4 CF2 B.SiO2 CsCl CF4 CBr4
C.CsCl SiO2 CBr4 CF4 D.CF4 CBr4 CsCl SiO2
解析:物质的熔点的高低与晶体的类型有关,一般来说:原子晶体>离子晶体>分子晶体;即:SiO2>CsCl>CBr4、CF4。当晶体的类型相同时,原子晶体与原子半径有关;离子晶体与离子的半径和离子所带的电荷有关;分子晶体当组成和结构相似时,与相对分子质量的大小有关,一般来说,相对分子质量大的,熔点高,即CBr4>CF4。
答案:A。
11.(08四川卷)下列说法中正确的是( )
A.离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B.金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子,电子定向运动
C.分子晶体的熔沸点低,常温下均呈液态或气态
D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
解析:选项A中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子与离子半径有关,如一个Cs+可同时吸引8个Cl-;选项B中金属内部的自由电子不是在电场力的作用下产生的;选项C中分子晶体的熔沸点很低,在常温下也有呈固态的,如S,属于分子晶体,但它在常温下为固态。
答案:D。
12.(08重庆卷)在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中,使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 molXY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是 ;X与氢元素形成的化合物的电子式是 。
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是 ;D与E能形成一种非极性分子,该分子的结构式为 ;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是 。
(3)元素W与Y同周期,其单质是原子晶体;元素Z的单质分子Z2中有3个共价健;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是 .
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2,该反应的离子方程式为 。
解析:X、Y组成的化学式为XY2,且为离子化合物,所以X为+2价,Y为-1价,设Y的电子数为a,则X为a+3,所以2a+a+3=54,a=17,Y为Cl,X为Ca。D与Cl相邻,D的最外层电子数是电子层数的三倍,所以D为S,E为C。W与Cl同周期,其单质是原子晶体,所以W为Si元素Z的单质Z2有3个共价键,Si与Z能形成一种新型无机非金属材料,所以Z为N。
答案:(1)CaCl2。
(2)
S=C=S;H2S。
(3)Si3N4。
(4)2F2+2OH—=2F—+OF2+H2O。
13.(09浙江卷26)各物质之间的转换关系如下图,部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子量外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,l有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。
请回答下列问题:(1)写出A的化学式 , C的电子式 。
(2)比较Y与Z的原子半径大小 > (填写元素符号)。
(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示) ,举出该反应的一个应用实例 。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。请写出该反应的化学方程式 。
(5)研究表明:气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出N及其2种同素异形体的名称 、 、 。
答案:(1)Cu2(OH)2CO3 [Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3 (2) C>O
(3)CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。
(4)3Cu2O + 14HNO3 6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O
(5)金刚石、石墨、富勒烯(C60)或碳纳米管等。
解析:从反应图中寻找突破口,E与葡葡糖生成红色沉淀F,则E应为Cu(OH)2,而B为Cu2+,反应①为印刷电路板,L为棕黄色溶液,由此可推出:M应为Cu,L为FeCl3 。G为黄绿色气体,则为Cl2,K为浅绿色,则为Fe2+溶液。X的原子半径最小,则为H,D为非可燃性气体,可推为CO2,C和O的最外层电子之和刚好为10。C为H、C、O中的两种组成的化合物,且可以与Cl2反应,故应为H2O,生成H为HCl,I为HClO(具有漂白性),HCl与J(Fe)可生成FeCl2溶液。(1)A + HClCu2+ + H2O + CO2,由元素守恒可知,A可以CuCO3或碱式碳酸铜均可。(2)Y为C,Z为N,两者位于同一周期,前者的半径大,即C>N。(3)葡萄糖含有醛基,可以与Cu(OH)2生成砖红色沉淀。(4)F为Cu2O,与HNO3反应,生成Cu(NO3)2,且生成无色气体,应为NO,然后根据得失电子守恒配平即可。(5)CO2可以还原成正四面体结构的晶体N,即化合价降低,显然生成C,应为金刚石。它的同素异形体必须为含碳的单质。
14.(09福建卷23)(15分)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示,期中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题:
(1)T的原子结构示意图为_______.
(2)元素的非金属性为(原子的得电子能力):Q______W(填“强于”或“弱于”)。
(3) W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为_____.
(4)原子序数比R多1的元素是一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是__________.
(5)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2L的甲气体与0.5L的氯气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的R的含氧酸盐的化学式是__________.
(6)在298K下,Q、T的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下,T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3molQ的单质,则该反应在298K下的=________(注:题中所设单质均为最稳定单质)
【答案】
(1) (2)弱于
(3)S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑+ 2H2O
(4)2H2O2 MnO22H2O + O2↑(或其他合理答案)
(5)NaNO2
(6)(3a – 4b)KJ/mol
【解析】结合题目信息,结合T在周期表的位置与族序数相等这一条件 ,可以得出T为Al,Q为C,R为N,W为S。(1)T为Al,13号元素。(2)根据S、C最高价氧化物对应的酸性硫酸强于碳酸,则可得非金属性S强于C。(3)S与H2SO4发生归中反应,从元素守恒看,肯定有水生成,另外为一气体,从化合价看,只能是SO2。(4)比R质子数多1的元素为O,存在H2O2转化为H2O的反应。(5)N中相对分子质量最小的氧化物为NO,2NO + O2 = 2NO2,显然NO过量1L,同时生成1L的NO2,再用NaOH吸收,从氧化还原角度看,+2价N的NO与+4价N的NO2,应归中生成+3N的化合物NaNO2。(6)C + O2 CO2 △H= -a KJ/mol①,4Al +3 O2 =2Al2O3 △H= -4bKJ/mol②。Al与CO2的置换反应,写出反应方程式为:4Al + 3CO23C + 2Al2O3,此反应的 H为可由②-①×3得,△H=-4b-(-3a)=(3a-4b)KJ/mol.
【考点分析】 无机物的性质、化学用语、化学方程式书写、氧化还原反应以及热化学有关计算
15.(08四川卷)D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素,且原子序数逐渐增大,它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线型,回答下列问题:
(1)Y的最高价氧化物的化学式为______________。
(2)上述5种元素中,能形成酸性最强的含氧酸的元素是____________,写出该元素的任意3种含氧酸的化学式:_______________________。
(3)D和形成的化合物,其分子的空间构型为________________。
(4)D和X形成的化合物,其化学键类型属_______________,其晶体类型属_____________________。
(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是__________,此产物与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是___________________________。
(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由_______________________________________。
解析:由已知条件可推知:D为C,E为N,X为Si,Y为S,Z为Cl。
答案:(1)SO3。
(2)Cl;HClO、HClO2、HClO3、HClO4。
(3)直线型。
(4)共价键;原子晶体。
(5)Mg3N2;Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
(6)D的最高价氧化物为CO2,X的最高价氧化物为SiO2,前者比后者的熔点低,因为前者为分子晶体,由分子间的作用力结合,而后者为原子晶体,由共价键结合,共价键之间的作用力远大于分子间的作用力。
16.(09海南卷)(20分)
(1).在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是:
A.Li,F B.Na,F C.Na,C1 D.Mg,O
答案:B
解析:金属性最强和非金属性最强的元素形成共价键的可能最小.
(2).下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是:
表述Ⅰ 表述Ⅱ
A 在水中,NaCl的溶解度比I2的溶解度大 NaCl晶体中C1—与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B 通常条件下,CH4分子比PbH4分子稳定性高 Pb的原子半径比C的大,Pb与H之间的键能比C与H间的小
C 在形成化合物时,同一主族元素的化合价相同 同一主族元素原子的最外层电子数相同
D P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电 P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
答案:B
解析:A不存在因果关系; C选项形成化合物时,同一主族元素的化合价不一定相同;D选项表述1错误.
(3).下列说法中错误的是:
A.SO2、SO3都是极性分子B.在NH4+ 和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强
D.原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性
答案:A
解析:平面三角形分子,键角120度,因此它是非极性分子.
(4) (11分) 已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1—18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。请回答:
(1)A元素的名称是 ;
(2)B的元素符号是 ,C的元素符号是 ,B与A形成的化合物比C 与A形成的化合物沸点高,其原因是
(3)E属元素周期表中第 周期,第 族的元素,其元素名称是 ,
(4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为 ;该离子化合 物晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。
答案:(1)氢 (2)F Cl HF分子间存在氢键
(3)4 VIIB 锰 (4)CaF2 78×4/aNA
解析:突破口在E,是周期表中1—18列中的第7列元素, 又前36号的元素,基本推知E为25号元素Mn,这样依题意D为Ca,根据晶胞结构利用均摊法可知该晶胞中有4个D,8个B.推知BD形成D(B)2物质,这样说明B位于第VIIA族,加上B和C属同一主族,可知B为F,C为Cl. A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族只能是H.
【专题突破】
1、短周期元素A、B、C的原子序数依次递增,它们的原子最外层电子数之和为10,A与C同主族,B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数,则下列叙述正确的是
A.原子半径:A<B<C
B.A的氢化物稳定性大于C的氢化物稳定性
C.三种元素的最高价氧化物对应水化物均可由化合反应得到
D.高温下,A单质能置换出C单质
答案:AD
2、根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是
A K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
答案:C
3、X、Y、Z分别是三种单质,它们都是常见的金属或非金属.M、N、R是常见的三种氧化物.其中一种具有高熔点,而且有如下反应(条件未标出,方程未配平):
⑴X + Z → N;⑵M+X → N;⑶ M+Y→ R+X 。若X是非金属,则组成Y单质的元素在周期表中的位置是
A.第二周期ⅣA族 B.第二周期ⅥA族
C.第三周期ⅡA族 D.第三周期ⅣA族
答案:C
4、三氯化氮分子中每个原子其最外层均达到8电子稳定结构,且氮与氯的共用电子对偏向于氮原子。则下列关于三氯化氮的叙述正确的是
A.N元素的非金属性比Cl元素强
B.在NCl3分子中N为+3价,跟水发生水解反应的产物是HNO2和HCl
C.在NCl3分子中N为—3价,NCl3跟水发生水解反应的产物是NH3和HClO
D.NCl3跟水反应生成NH4Cl、O2和Cl2
答案:AC
5、短周期元素A、B、C的原子序数依次递增,它们的原子最外层电子数之和为10,A与C同主族,B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数,则下列叙述正确的是( )
A.原子半径:A<B<C
B.A的氢化物稳定性大于C的氢化物稳定性
C.三种元素的最高价氧化物对应水化物均可由化合反应得到
D.高温下,A单质能置换出C单质
答案:BD
6、已知反应能完全进行,则下列推断中,正确的是
A. 溶液的pH<7,将其蒸干并灼烧后,得到的残留物可能为BeO
B. 溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后,得到的残留物可能为BeO
C. 既能溶于盐酸又能溶于烧碱溶液
D. 水溶液的导电性强,因此一定是离子化合物
答案:AC
7、下列各组物质的性质比较,正确的是
A.酸性:HClO4>H3PO4>H2SO4 B.氢化物稳定性:H2S>HF>H2O
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2 D.氧化性:F2 > Cl2 > Br2 > I2
答案:D
8、下列事实能说明氯的非金属性比硫强的是 ( )
A.铁与硫反应生成硫化亚铁,而铁与氯气反应时生成氯化铁
B.与金属钠反应,氯原子得一个电子,而硫原子能得两个电子
C.常温时氯气呈气态,而硫呈现固态
D.氯的最高价为+7价,而硫的最高价为+6价
答案:A
9、甲、乙为短周期不同主族元素组成的单质,
丙、丁为氧化物,它们存在如下转化关系, ,满足条件的甲和乙为 ( D )
A.铝和铁 B.氟气和氧气 C.碳和硅 D.镁和碳
答案:D
10、有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,原子序数依次增大。已知A的一种核素的原子核为质子,B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。B原子的最外层电子数是D、E原子最外层电子数之和,C原子的最外层电子数是D、F原子最外层电子数之和。下列推论正确的是 ( D )
A.A、B两元素只能形成一种化合物
B.D、E两元素的最高价多种氧化物对应的水化物均为强碱
C.C的气态氢化物的稳定性一定小于F的气态氢化物
D.C、F两种元素可能形成原子晶体型的新型无机非金属材料
答案:D
11、现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 元素性质或原子结构
T 焰色反应显黄色
X 最高价氧化物对应的水化物与其氢化物化合生成盐
Y 单质在通常状况下为淡黄色固体
Z 原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1
(1)T原子中核外电子的运动状态共有______种,焰色反应是 变化(选填“化学”或“物理”)。
(2)X的气态氢化物的电子式为__________ ,最高价氧化物对应的水化物与其氢化物化合生成的盐在实际应用中可以作 。
(3)元素Y的最高氧化物对应的水化物其浓溶液有三大特性为      、
、 。
(4)工业上制备Z所用的方法是 。
答案:

(1)11 物理 (2) 化肥、炸药 (3)吸水性、脱水性、强氧化性
(4)电解法
12、有A、B、C、D四种相邻短周期元素(如下图所示),根据元素性质递变规律,回答下列问题:
⑴A和C元素;B和D元素各有相似的化学性质,是因为:

⑵氧与硫处于同一族,性质相似,对应的化合物也有类似的性质,同时有差异,如:H2O与H2S; CH3CH2OH与CH3CH2SH(乙硫醇)等有一定相似性。请回答下列问题:
1 已知酸性H2OCH3CH2OH CH3CH2SH(填>、<或=)
②CH3CH2Br不仅能与NaOH溶液反应,而且也能与NaHS溶液反应,则化学反应方程式为:
⑶在四种元素中A元素还可能与D元素有相似的化学性质,化学上称为对角线规则。请完成下列反应方程式:(已知:镁可以在氮气中燃烧得到氮化镁)
①Li单质也能在氮气中燃烧,其化学反应方程式为: 。
②铍单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为: 。
答案: (1)同主族元素原子的结构相似,元素的化学性质相似
⑵①<  
②CH3CH2Br+ NaHS= CH3CH2SH+ NaBr
⑶①6Li+N2==2Li3N(3分)②Be+2OH-==BeO22-+H2↑
13、A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的主族元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均能生成盐和水,D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4,E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。回答:(1)写出下列元素的符号:A________、D________、E________;
(2)用电子式写出B、F形成的化合物的电子式___________________;(3)A、C两种元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为__________________________;(4)D的固态氧化物是_______晶体,含n molD的氧化物的晶体中含D—O共价键为_______mol。
答案:(1)Na、Si、P;(2)氯化镁电子式略;(3)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O;(4)原子,4n
【学法导航】学生在解决此专题的时候可关注如下几个要点:
考查主要集中在8(或18等)电子结构的判断,电子式的书写,微粒半径的比较,晶体熔沸点高低的判断,化学式的推导以及简单计算等,在体现基础知识再现的同时,侧重观察、分析、推理能力的考查。高考题主要以元素推断题出现,旨在考查考生的分析推断能力。对有突破口的元素推断题,可采用题目暗示的突破口,联系其他条件,顺藤摸瓜,各个击破,推出结论,对无明显突破口的元素推断题,可利用提示条件的限定,逐渐缩小推断范围,大胆尝试、猜测、充分考虑各元素的相互关系予以推断。
【专题综合】
1.(08全国Ⅱ卷)Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种,Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等,R与Q同族,
(1)Q的最高价氧化物,其固体属于________晶体,俗名叫_____________。
(2)R的氢化物的分子的空间构型是_____________,属于____________分子(填“极性”或“非极性”),它与X形成的化合物可作为一种重要陶瓷材料,其化学式是___________。
(3)X的常见氢化物的空间构型是____________;它的另一种氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分,其电子式是__________。
(4)Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是_______和_______;Q与Y形成的分子的电子式是____________,属于______________分子(填“极性”或“非极性”)。
解析:Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等,Q可能为C(碳),X为N,由于这五种元素均是前20号元素,所以R为Si,Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y的原子序数小于Z,Y为S,Z为Cl。
答案:(1)分子;干冰。
(2)正四面体;非极性;Si3N4。
(3)三角锥; 。
(4)CS2;CCl4。 ;非极性。
2、 (09全国卷Ⅰ29)(15分)已知周期表中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题:
(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构,W的氧化物的晶体类型是 ;
(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ;
(3)R和Y形成的二元化合物中,R呈现最高化合价的化合物的化学式是 ;
(4)这5个元素的氢化物分子中,①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式) ,其原因是 ;
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ;
(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:W的氯化物与Q的氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4和HCL气体;W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是 。
答案:(1)原子晶体。(2)NO2和N2O4(3)As2S5。(4)①NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同,分子间作用力不同;②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体,三角锥和V形。(5)SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl,3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4
解析:本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型,则应为SiCl4或CCl4,又W与Q形成高温陶瓷,故可推断W为Si。(1)SiO2为原子晶体。(2)高温陶瓷可联想到Si3N4,Q为N,则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。(3)Y的最高价氧化的的水化物为强酸,且与Si、N等相邻,则只能是S。R为As,所以R的最高价化合物应为As2S5。(4)显然x为P元素。①氢化物沸点顺序为NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键后两者构型相同,分子间作用力不同。②SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。,结构分别为正四面体,三角锥和V形。(5)由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质,然后配平即可。
3、 (09天津卷7)(14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
族周期 IA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_________________________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:____________________。
(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_____________________,
N→⑥的单质的化学方程式为________________。
常温下,为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至_________________。
答案:
解析:本题以周期表为题材,考查原子半径比较,酸性强弱,电子式,离子方程式以及盐类水解等知识。(1)⑤⑥位于同一周期,且⑤排在⑥的前面,原子半径大,而④在上一周期,比⑤、⑥少一个电子层,故半径最小。(2)②⑦位于同一主族,上面的非金属性强,最高价含氧酸酸性强,②③位于同一周期,且③在后,非金属性强,对应的酸性强。(3)四种元素分别为氢、氧、钠和氯,离子键显然必须是钠盐,极性共价键则应有两种非金属组成。(4)液态H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化剂作用下发生分解反应。(5)⑥为Al,可推断Z为Al(OH)3,受热分解可产物Al2O3,再电解即可得单质铝。M仅含非金属的盐,显然铵盐,所以X与Y应为AlCl3与NH3·H2O的反应,生成NH4Cl。由于NH4+ 水解,故要使其浓度与Cl-相等,则要补充NH3·H2O。由电荷守恒知:C(NH4+ )+ C(H+)C(Cl-)+C(OH-),若C(NH4+ ) C(Cl-),则C(H+)= C(OH-),即pH=7。
【专题考案】
1.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示,则下列说法正确的是
A.X是活泼的非金属
B.三种元素中Y的非金属性最强
C.Z的最高价氧化物的水化物是强酸
D.Y的最高价氧化物的水化物是一种强酸
答案:BC
2.下列叙述正确的是
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
C.由原子构成的晶体可以是原子晶体,也可以是分子晶体
D.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
答案:C
3.A、B、C、D、E均为短周期元素。A、B、C位于同一周期相邻位置,它们分别与D形成的分子中都有10个电子,且A和C的原子序数之比为3︰4。E原子半径是短周期元素原子半径最大的。则下列叙述正确的是
A.A和C能形成共价化合物
B.由B、D原子构成的分子的结构是正四面体
C.E和C只能形成E2C 一种化合物
D.由A、B、C、D四种元素形成的化合物一定不属于无机盐
答案:A
4、下列说法中正确的是( )
A.非金属原子组成的化合物不可能是离子化合物
B.ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的金属性强
C.同一主族元素组成的化合物一定是共价化合物
D.NH5中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子电子层结构,1molNH5中含有4NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
答案:D
5、表中①~⑥为短周期元素及相应部分原子半径的数据:
元 素 性 质 元 素 编 号
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
原子半径(nm) a 0.075 b 0.110 c d
最 高 化 合 价 +6 +5 +5 +7
最 低 化 合 价 -2 -3 -2 -3 -1 -1
下列说法正确的是( )
A.元素①的最外层电子排布为2S22P4
B.元素②氢化物与元素⑥氢化物之间反应形成化合物中只有极性键
C.原子半径:a>d>b>c
D.非金属性:元素⑤>元素④>元素①
答案:C
【解析】先从化合价角度分析,最高正价为最外层电子数,最低价的绝对值为8减最外层电子数。元素①和元素③同在ⅥA族,由于O无最高正价,可确定元素①为S和元素③为O元素;元素②和元素④同在ⅤA族,半径大小②< ④,马上确定元素②为N元素④为P元素;元素①的最外层电子排布为3S23P4;NH3与HCl生成NH4Cl中含有离子键和极性键;原子半径大小应为S>Cl>O>F,即a>d>b>c;非金属性:元素⑤>元素①>元素④,即F>S>P。选C。
6、(07北京理综)X、Y为短周期元素,X位于IA族,X与Y可形成化合物X2Y,下列说法正确的是
A.X的原子半径一定大于Y的原子半径
B.X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C.两元素形成的化合物中,原子个数比不可能为1︰1
D.X2Y可能是离子化合物,也可能是共价化合物
答案 :D
7.右图表示元素周期表前四周期的一部分,关于元素X、Y、Z、W的叙述正确的是
X
Y Z
W
①X、Y的最高价氧化物的水化物酸性为Y②Y、Z的气态氢化物的稳定性Y③W的单质常温下呈液态,可与铁粉反应
④W的原子序数比Z大9
A.只有③ B.①②
C.①②③ D.①②③④
答案:C
8、元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M电子层数为(a-b),L层电子数为(a+b),则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有
A. 能与水反应 B. 能与氢氧化钠反应
C. 能与硫酸反应 D. 能与碳酸钠反应
答案: BD
9、 分析化学中常用X射线研究晶体结构,有一种蓝色晶体可表示为:[MxFey(CN)z],研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,自身互不相邻,而CN一位于立方体的棱上,其晶体中的阴离子晶胞结构如图示,下列说法正确的是
A.该晶体是原子晶体
B.M的离子位于上述晶胞的面心,呈+2价
C.M的离子位于上述晶胞体心,呈+1价,且M+空缺率为50%(体心中没有M+的占总体心的百分比)
D.晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6,且M为+1价
答案:C、D 这是一道非常新颖的结合有机的晶体题。首先根据结构粒子是离子,可确定该晶体为离子晶体,并非原子晶体。观察阴离子晶胞可知,Fe2+、Fe3+共占据8个顶点,平均分摊到4×1/8=1/2个,CN-在棱上,分摊到12×1/4=3个,再根据阴阳离子所带电荷,可确定晶胞中阴离子组成为:[Fe(CN)3]0.5-,扩大两倍(相当于两个阴离子晶胞)得[Fe2(CN)6]-,显见,所对应的阳离子只能为+1价,形成M2[Fe2(CN)6],即两个晶胞共有1个M+阳离子,根据晶胞知识,其只能位于体心,且每两个晶胞中一个有M+,另一个必无,即空缺率为50%。故答案应选C和D。
10、通常情况下,微粒A和B为分子,C和E为阳离子,D为阴离子,它们都含有10个电子;B溶于A后所得的物质可电离出C和D;A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答:
(1)用化学符号表示下列4种微粒:
A: ; B: ;C: ;D: 。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式: 。
答案:(1)H2O NH3 NH4+ OH-
(2)Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ ,Mg2++2NH3+2H2O=Mg(OH)2↓+2NH4
解析:常见核外电子总数为10个电子的微粒共有15种。阳离子有:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+;阴离子有:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-;分子有:Ne、HF、H2O、NH3、CH4。根据题意知B溶于A后所得的物质可电离出阳离子C和阴离子D,可知A为H2O,B为NH3,氨气溶于水生成的一水合氨电离出NH4+和OH—离子。第(2)问带有一定的开放性,一种10电子的阳离子能和氨水反应生成沉淀和铵根离子,这种阳离子可以是Mg2+也可以是Al3+。

11.(10分)A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次递增。A、E同主族,B、D同周期,且B和D最外层电子数之和为10;A与D可形成,AD、AD共价化合物。请回答下列问题。
(1)D位于周期表第_______周期,_________族;
(2)E离子的结构示意图为_________________;与E同周期的元素中,金属性最弱的金属元素名称是_________,最稳定的气态氢化物的化学式为_________;
(3)C的电子式为______,B与D通常能形成______晶体,在ED中含有的化学键有_;
(4)由A、B、C、D四种元素组成的离子化合物的化学式为(写出一种即可)_______________,组成的共价化合物的结构简式为(写出一种即可)___________________;
答案:(10分,每空1分)
(1)2 ⅣA
(2)铝 HCl
(3) 分子 离子键、非极性键(或共价键)
(4)NHHCO[或(NH)CO] NH—CH—COOH(或尿素、其他氨基酸等)
12.(11分)A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次增大。已知B元素在自然
界中组成化合物的种类最多;D原子最外层电子数与核外电子数之比为3:4;A与D、E
与D均可组成原子个数比为1:1和2:1的两种化合物。据此回答:
(1)由A、C、D三种元素可组成多种化合物,写出其中两种常见化合物的化学式
、 。
(2)在C和B组成化合物 (CB)2中,C、B原子均满足最外层8电子结构,,则(CB)2的电
子式是 。
(3)化合物E3C与水反应的原理和碳化钙与水反应的原理相同,写出E3C与盐酸反应的
化学方程式 。
(4)已知B与A可组成化合物甲,D与A可组成化合物乙,每个甲、乙分子中均含有18个电子。
① 甲在过量的D单质中充分燃烧,燃烧热是1559 kJ / mol,写出该反应的热化学方
程式 。
② 在酸性条件下,向FeI2的淀粉溶液中加入乙,溶液变蓝。当1mol Fe2+被氧化成Fe3+
时,反应中电子转移为4 mol,写出该反应的离子方程式

答案:(11分)
(1)HNO3、NH4NO3(其他合理答案均给分) (各1分,共2分)
(2) (2分)
(3)Na3N + 4HCl = 3NaCl+NH4Cl(2分)
(4)① C2H6(g)+7/2 O2(g) = 2CO2 (g) + 3H2O (l) ;△H = 一1559 kJ / mol(2分)
或 2C2H6(g)+7 O2(g) = 4CO2 (g) + 6H2O (l) ;△H = 一3118 kJ / mol
② 2 Fe2+ + 6 I- + 4 H2O2 + 8 H+ = 2 Fe3+ + 3 I2 + 8 H2O(3分)
13、(14分)有关元素A、B、C、D、E的信息如下
元素 有关信息
A 元素主要化合价为-2,A的一种氢化物可用于实验室制取A的单质
B 所在主族序数与所在周期序数之差为4
C 原子中含10个P电子
D 最高价氧化物对应的水化物,能电离出电子数相等的阴、阳离子
E 生活中常见金属,它有两种氯化物,相对原子质量相差35.5
请回答下列问题:
(1)元素A~E中两种元素组成的化合物使品红溶液褪色的物质的化学式为_____________。
(2)E元素与B元素可形成EB2和EB3两种化合物,下列说法正确的是(填序号)________。
①保存EB2溶液时,需向溶液中加入少量E单质
②EB2只能通过置换反应生成,EB3只能通过化合反应生成
③铜片、碳棒和EB3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒
④向淀粉碘化钾溶液和苯酚溶液中分别滴加几滴EY3的浓溶液,原无色溶液都变为紫色
(3)用化学符号表示D2C的水溶液中各粒子的浓度关系,如c(C2-)=______________。
(4)将一定量的B单质通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中含有三种含B元素的离子,其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如下图所示。该苛性钾溶液中KOH的质量是___________,该反应中转移电子的物质的量是_________。
(5)工业上冶炼E单质的化学方程式为__________________________________
答案:(1)SO2、Na2O2(2分)
(2)①③(2分。多选、错选均不得分;选对一个且正确得1分)
(3)c(S2-)= 1/2[c(Na+)+c(H+)- c(HS-)-c(OH-)]或c(S2-)= 1/2c(Na+)- c(HS-)-c(H2S)(其它合理答案也可) (3分)
(4)16.8g (2分) 0.21mol(2分)
(5)Fe2O3+3CO3CO2+2Fe(3分)
【解析】根据题给信息A为氧元素,实验室可以用双氧水来制备氧气;所在主族序数与所在周期序数之差为4,B元素为氧或者氯,因为A为氧,所以B为氯元素;C元素原子中含10个P电子,P电子一定为2p63p4,C元素为硫;最高价氧化物对应水化物,能电离出电子数相等的阴、阳离子,由于Mg(OH)2、Al(OH)3难溶,所以该物质为NaOH,D为钠元素;E有两种氯化物,相对原子质量相差35.5,E有变价,为Fe元素。
(1)漂白性物质包括化合漂白和氧化性漂白等,这几种元素中的两种元素形成的具有漂白性的物质有SO2、Na2O2。
(2)FeCl2可以通过化合反应制得,如:2FeCl3+Fe=3FeCl2,FeCl3可以通过分解反应制得如2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O;淀粉碘化钾溶液中滴加几滴FeCl3的浓溶液,溶液呈蓝色,苯酚溶液中滴加几滴FeCl3的浓溶液,溶液显紫色,正确的说法为①③。
(3)在Na2S溶液中,根据电荷守恒有:2c(S2-)+ c(HS-)+c(OH-)= c(Na+)+c(H+),根据物料守恒有:c(Na+) = 2 [c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],变形即可。
(4)根据得失电子守恒,Cl2与KOH反应生成KClO、KClO3外,还有KCl生成,依据ClO—和ClO3—的物质的量配平方程式,有5Cl2+10KOH=7KCl+2KClO+KClO3+5H2O,转移电子0.03*7=0.21mol,反应消耗KOH的质量为0.03*10*56=16.8g。
(5)工业炼铁是用CO还原铁矿石制得。
14、已知aA、bB、cC、dD、eE均为短周期元素,且原子序数依次增大。已知A、D同主族,A与其他元素均不同周期,B、C、E三种元素在周期表中的位置如图所示,且BC对应的单质在常温下为无色气体。请回答下列问题:
(1)A、B形成的四原子核化合物属于__________(填“极性”或“非极性”)分子,其易液化,原因是___________________________。
(2)由A、C两元素组成的三种10电子微粒是___________、____________、_______________(3)甲是由A、C两元素形成的常见四原子核化合物,乙是由A、C、E形成的六原子核化合物,乙的水溶液和甲的水溶液相互反应的化学方程式为_____________________________。
(4)从五种元素中任选三种元素,组成化合物X和Y,在下列表格中按要求填写相应的化学式(每空只写一种即可)。
X pH>7(25℃) Y pH<7(25℃)
抑制水的电离:____________________ 抑制水的电离:____________________
促进水的电离:____________________ 促进水的电离:____________________
【答案】(1)极性;分子间存在氢键(2)H2O;OH—;H3O+(3)H2O2+H2SO3=H2SO4+H2O
(4)
X pH>7(25℃) Y pH<7(25℃)
NaOH H2SO4
NaHS NH4NO3
【解析】A与其他元素不同周期且原子序数最小,A为H,与之同主族元素D为Na,根据B、C、E在周期表中位置以及B、C的颜色状态,B为N,C为O,因此推断E为S。
所以A、B形成的四原子核化合物为NH3,极性分子,由于分子间存在氢键,沸点较高,容易液化。A、C组成的3种10电子微粒为H2O、OH—、H3O+。其中A和C组成的4原子核化合物为H2O2,具有氧化性,A、C、E形成的六原子核化合物具有还原性的为H2SO3,二者反应生成H2SO4。任选三种元素组成化合物,其中抑制水电离的为酸或者碱,如NaOH,H2SO4、HNO3等,促进水的电离的化合物为能水解的盐,如Na2SO3、NaHS、NH4NO3等。
15.(8分)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为10;B的化合物种类繁多,数目庞大。C、D是空气中含量最多的两种元素;D、E两单质可以生成两种不同的离子化合物。
(1)写出E的单质与A、D两元素形成其常见化合物反应的离子方程式________________________。
(2)由A、C、D三元素所形成的常见盐与氢氧化钠反应的方程式为_________________
(3)B的相对分子质量最小的氢化物,写出其化学式___________。
(4)X、Y是均由C、D两元素组成的化合物,且C、D在X、Y中的价态相同,某温度下相互转化时的量变关系如下图:
(I)X的化学式是___________
(II)图中a、b、c、d四点中,表示反应处于平衡状态的是___________
(III)反应进行到t2时刻,改变的条件可能是___________
答案:(1)2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑ (2分)(2)NH4NO3+NaOH=NaNO3+ NH3·H2O (2分)
(3)CH4(1分)(4)(I)NO2(1分)(II)b(1分)(III)增大NO2的浓度(合理)(1分)
【解析】先推测这5种元素,B的化合物种类繁多,数目庞大,B为碳元素,C、D是空气中含量最多的两种元素,所以C是氮元素,D是氧元素,D、E两单质可以生成两种不同的离子化合物,则E是钠元素,生成的两化合物为Na2O、Na2O2,根据五种元素的原子核外电子层数之和为10,得到A元素是H,(1)即为钠和水的反应:2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑;(2)A、C、D三元素所形成的常见盐为NH4NO3;(3)B的相对分子质量最小的氢化物是CH4(4)(I)由题意可知,两种氮的氧化物价态相同,则为NO2、N2O4.根据t1时刻的数据,△C(Y)=0.2mol·L-1,△C(X)=0.4mol·L-1,由反应:N2O42NO2,物质的量浓度的变化之比等于计量数之比,所以X是NO2,Y是N2O4(II)a、b、c、d四点中,b点时,两物质的浓度都没有变化,在平衡状态;反应进行到t2时刻,NO2的浓度迅速增大,然后逐渐减小,N2O4的缓慢增大,平衡向着生成N2O4的方向移动。改变条件为增大NO2的浓度。
16、(14分)U、V、W、X、Y为短周期元素,且原子半径依次增大,U、V同主族,V、W、X、Y处于同周期,U的最高价氧化物所对应的水化物与其气态氢化物反应生成盐A,U、W、Y的最高价氧化物对应的水化物能互相反应生成盐,Z为血红蛋白中所必需的金属元素,且U、W、Z分别能与氧元素形成U203、W2O3、Z2O3。
回答下列问题:
(1)U的气态氢化物分子的电子式为 。
盐A中阳离子的检验方法是 。
(2)1molV的最高价氧化物对应的水化物与3 molKOH恰好完全反应,其产物的化学式为 。
(3)W的单质与Y的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应,其离子方程式是 .
(4)如下图所示的两个实验装置中,溶液的体积均为100mL,开始时硫酸溶液的浓度均为0.055mol/L,工作一段时间后。测得导线中均通过0.01mol电子(若不考虑盐的水解和溶液体积的变化)。①中溶液的pH为 :②中X电极质量改变量为
(5)z单质与水在一定条件下反应的化学方程式为 。
答案:⑴(2分)取少量A于试管中,加入氢氧化钠溶液,加热,产生一种能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明阳离子是铵根离子。(2分)
⑵K3PO4、H2O(2分)
⑶2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2↑(2分)
⑷2(2分)0.12g(2分)
⑸3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑(2分)
【解析】U是突破口,因为其最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成盐,U为氮元素,A为NH4NO3,U、V同主族,V为磷元素,V、M、X、Y处于同周期,且原子半径依次增大,四种元素在周期表中按顺序依次排列,又因为U、W、Y最高价氧化物对应水化物之间能发生反应生成盐,所以W为铝,Y为钠,X在中间为镁。Z为血红蛋白中必需元素,Z为Fe。
装置①为电解池,阳极Mg-2e-=Mg2+,阴极2H++2e-=H2,电路中通过电子0.01mol,有0.01molH+得电子被还原。c(H+)=(0.055*0.1*2)/0.1=0.01mol/L,溶液的pH=2
装置②为原电池,Mg为负极,发生反应Mg-2e-=Mg2+,电路中通过电子0.01mol,负极Mg减少0.01/2=0.005mol,质量减少0.005*24=0.12g。
Fe在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。
甲 丁
丙 乙
N
N
H
H
H
H
S
C
S
0.2
0.4
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