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1.(2011·天津高考)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( )
A.第 Ⅰ A族元素铯的两种同位素137Cs 比133Cs 多 4 个质子
B.同周期元素(除 0 族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第ⅦA 族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低
解析:本题主要考查原子结构和元素周期律的知识,意在考查考生的分析判断能力。A项二者质子数相同,但中子数相差4;C项第ⅦA 族元素自上而下,其氢化物的稳定性逐渐减弱;D项同主族金属元素形成的单质自上而下熔点降低,同主族非金属元素形成的单质自上而下熔点升高。
答案:B
2.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是
( )
A.X的非金属性最强
B.X单质的熔点比Z低
C.Z的氢化物的稳定性比Y强
D.Y的最高正化合价为+7
解析:根据三种元素的相对位置推断X为He、Y为F、Z为S。三种元素中F的非金属性最强,A错误;氦气的熔点比硫的低,B正确;HF的稳定性强于H2S,C错误;F元素没有正化合价,D错误。
答案:B
3.(2011·石家庄一模)元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具,下列叙述不正确的是( )
A.从左到右,元素周期表中的第15列为ⅤA族
B.某ⅡA族元素的原子序数为x,则与它同周期的ⅢA族元素的原子序数可能为x+25
C.ⅥA族元素,随原子半径增大,对应气态氢化物的稳定性逐渐增强
D.53号元素位于周期表中第5周期ⅦA族
解析:第ⅥA族元素,随着原子半径的增大,对应氢化物的稳定性逐渐减弱。
答案:C
4.(2011·南昌模拟)X、Y均为短周期元素,X位于ⅠA族,X、Y能形成X2Y型化合物,下列说法中正确的是( )
A.X与Y形成的化合物中原子个数比可能为1∶1
B.X2Y不可能是共价化合物
C.X和Y分别形成的简单离子不可能具有相同的电子层结构
D.根据周期表递变规律判断,X原子半径一定大于Y原子半径
解析:根据题意,X可能是H、Li或Na,Y可能是O或S。X与Y可能形成原子个数比为1∶1的化合物,如H2O2,A正确。X2Y可能是H2O、H2S等共价化合物,B错误。X和Y分别形成的简单离子可能具有相同的电子层结构,如Na+和O2-,C错误。如果X是H,则其原子半径在周期表所有的元素中最小,D错误。
答案:A
5.(2011·安徽高考改造题)W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期主族元素中最强。
(1)X位于元素周期表中第________周期第________族;W的原子结构示意图为
________。
(2)Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是______(写化学式)。
(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程
式是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在25°C、101 kPa下,已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平
均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是____________________
________________________________________________________________________。
解析:本题主要考查元素周期表与元素周期律,意在考查考生的元素推断能力和对元素周期律的运用能力。由题意知W为8号元素,即是O,结合半径关系以及X和Ne原子的核外电子数相差1知,X为Na,Y单质为一种常见的半导体材料,即是Si,Z在同周期(即第三周期 )主族元素中非金属性最强,即是Cl。(1)Na位于第三周期第IA 族,O原子最外层电子数为6,核外有2个电子层,所以结构示意图为 ;(2)Cl与Br同主族,Cl的非金属性强于Br,HCl的稳定性强于HBr。(3)SiCl4与H2O反应得到的强酸是盐酸,得到的弱酸是硅酸。(4)SiH4在O2中燃烧的化学方程式为:SiH4+2O2===SiO2+2H2O,1 mol SiH4反应转移8 mol电子,放出热量8 mol×190.0 kJ·mol-1=1520.0 kJ。
答案:(1)三 IA
(2)HCl
(3)SiCl4+3H2O===4HCl+H2SiO3↓(或SiCl4+4H2O===4HCl+H4SiO4↓)
(4)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1520.0 kJ/mol
(限时45分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.核能的和平利用对于完成“节能减排”的目标有着非常重要的意义。尤其是核聚变,因其释放能量大,无污染,成为当前研究的一个热门课题。其反应原理为:H+H→He+n。下列说法中正确的是( )
A.D和T是质量数不同,质子数相同的氢的两种元素
B.通常所说的氢元素是指H
C.H、H、H是氢的三种核素,互为同位素
D.这个反应既是核反应,也是化学反应
解析:H、H、H质子数相同,中子数不同,属于同种元素的不同核素,C正确,A、B错误;化学反应中没有新元素生成,D错误。
答案:C
2.(2011·潍坊模拟)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如下图所示,其中戊是同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.最外层电子数:甲>乙>丙>丁>戊
B.简单离子的离子半径:戊>丁
C.含有丁元素的酸有多种
D.乙的氢化物多种多样,丙、丁、戊的氢化物各有一种
解析:第一周期只有两种元素,而短周期为前三周期,故甲、乙、丙所在周期为第二周期,戊元素原子半径最小,故为第三周期第ⅦA族,即Cl元素,由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7,故A错误;核外电子数相同的简单离子,其离子半径随核电荷数的增加而减小,B错误;丁元素为S,含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等,C正确;氮的氢化物有NH3、N2H4,D错误。
答案:C
3.(2011·烟台模拟)下列事实不能说明金属元素甲的失电子能力一定比乙强的有( )
A.甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙
B.甲、乙单质用导线连接后插入稀硫酸中,甲单质表面产生气泡
C.甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同,甲的原子半径大于乙
D.甲、乙两元素的最高价氧化物对应水化物的碱性甲大于乙
解析:B项,甲、乙单质用导线连接后插入稀硫酸中,构成原电池,甲表面有气泡产生,即甲作原电池的正极,表明甲的金属活动性小于乙,故不能说明金属甲的失电子能力比乙强。
答案:B
4.现有A、B、C、D四种短周期元素,它们之间的关系如下:原子半径:A<C<B<D;原子的最外层电子数:A+C=B+D=8;原子的核外电子层数:B=C=2A;B元素的主要化合价:最高正价+最低负价=2。下列有关说法错误的是( )
A.由A、B两种元素组成的一种常见气体显碱性
B.D元素组成的单质能与强碱溶液反应,并有H2生成
C.C元素不可能在第一周期,也不可能在第ⅣA族
D.A、B、C、D四种元素组成的离子化合物中一定含有金属阳离子
解析:根据题意知:A为氢,B为氮,C为氟,D为铝,则D选项错误。
答案:D
5.下列叙述中正确的是( )
A.除0族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B.除短周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素中没有非金属元素
D.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
解析:短周期元素的最高正化合价一般等于其最外层电子数即族序数,但F元素无正价,O元素无最高正价,A项错误;除短周期外,第4、5周期均有18种元素,但第6周期有32种,第7周期尚未排满,B项错误;碱金属元素是指Li、Na、K、Rb、Cs、Fr元素,并不包括ⅠA族的氢元素,D项错误。
答案:C
6.(2011·广东高考,有改动)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:丙<丁<乙
B.单质的还原性:丁>丙>甲
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:本题考查元素周期表和元素周期律,意在考查考生对元素的推断和元素周期律的应用能力。气态化合物的水溶液呈碱性的物质只有NH3,结合原子序数关系知,甲为H、乙为N,与甲同主族且原子序数大于N的短周期元素丙为Na,丁为Al。原子半径:Na>Al>N,A项错误;单质的还原性:Na>Al>H2,B项错误;Na2O、Na2O2均为离子化合物,C项错误;NaOH是碱,HNO3是酸,Al(OH)3是两性氢氧化物,两两之间均能发生化学反应,D项正确。
答案:D
7.(2011·浙江模拟)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.X的最高价氧化物对应的水化物显弱酸性
B.Y的氧化物是离子化合物
C.X的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质
D.X的氢化物和Z的氢化物反应生成一种对热稳定的化合物
解析:根据题意,可以推断出X、Y、Z分别为N、Mg、S,HNO3为强酸,A项错误;Y的氧化物为MgO,属离子化合物,B项正确;X的氢化物的水溶液为氨水,在空气中易吸收CO2而变质,C项错误;X的氢化物和Z的氢化物反应生成的物质为硫化铵或硫氢化铵,受热易分解,D项错误。
答案:B
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(15分)下表为元素周期表的一部分,表中阿拉伯数字(1、2……)是原周期表中行或列的序号。请参照元素A~I在表中的位置,回答下列问题。
(1)B、C、H三元素中非金属性最强的是________(写出元素名称),写出工业上制取CD气体的化学方程式:_____________________________________________________。
(2)表中某元素能形成两性氧化物,写出该氧化物溶于氢氧化钠溶液反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)表中某元素的单质在常温下为气态,该元素能与A~I中的一种元素构成原子个数比为1∶1和1∶2的两种共价化合物X和Y,该元素还能与A~I中的另一种元素构成原子个数比为1∶1和1∶2的两种离子化合物Z和M。写出Z与Y反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
解析:(1)B、H分别处于第ⅣA族的第二、三周期,是C、Si元素,同主族元素原子序数越大,非金属性越弱,B、C分别处于第二周期第ⅣA、VA族,是C、N元素,同周期元素原子序数越大,非金属性越强,综合分析C(N)非金属性最强。工业上制取NO气体是氨的催化氧化反应。
(2)该元素是G(Al)元素,其氧化物为Al2O3。
(3)由题意可知X和Y分别是H2O2和H2O,Z和M分别是Na2O2和Na2O。
答案:(1)氮 4NH3+5O2 4NO+6H2O
(2)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
(3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
9.(16分)(2011·唐山二模)a、b、c、d、e为短周期主族元素。其中①a和b属同周期元素,二者能形成多种气态化合物;
②a和c属同周期元素,二者能形成两种气态化合物
③a和d属同主族元素,二者能形成两种常见化合物
④e可分别和a、b、c、d形成具有相同电子数的共价化合物甲、乙、丙、丁。
请回答:
(1)a元素为________,甲的分子式为________,丁的电子式为________。
(2)由上述一种或几种元素形成的物质可与水发生氧化还原反应,写出一个符合要求的化学方程式:_________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3)a单质和丙可形成燃料电池(以KOH溶液为电解质)。该燃料电池的负极反应式为
________________________________________________________________________。
(4)乙是一种液态火箭燃料,在O2中燃烧,产物无污染。常温下6.4 g乙燃烧放出Q kJ热量,该反应的热化学方程式为:_____________________________________________。
解析:短周期中,同周期两种元素能形成多种气态化合物的为N元素和O元素,又由于a和c同周期,二者能形成两种气态化合物,则a为O,b为N,c为C;由③得d为S,由④得e为H,构成的电子数相同的化合物为18e-化合物,甲为H2O2;乙为N2H4;丙为C2H6;丁为H2S。
答案:(1)氧(或O) H2O2 HS
(2)3NO2+H2O===2HNO3+NO(或C+H2O(g)CO+H2、CO+H2O(g)
CO2+H2等)
(3)C2H6+18OH--14e-===2CO+12H2O
(4)N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)ΔH=-5Q kJ/mol
10.(10分)(2011·海南高考)四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第________周期,________族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是________(写化学式);
(3)XW2的电子式为________________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为______________________________________;
(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,其相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为________________。
解析:由题干先推导出Z为P元素,则X、Y、W分别是C、N、S元素。
(3)CS2的电子式教材中没有,可由二氧化碳的结构类比而来。
(5)中计算为N(S)∶N(N)=∶≈1∶1,再由相对分子质量得分子式为S4N4。
答案:(1)三 ⅤA族 (2)NH3
(3)C (4)N2O5 (5)S4N4
11.(10分)(2011·江南十校联考)部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:
序号
元素
结构及性质
①
A
A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5
②
B
B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5
③
C
C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态
④
D
D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料
⑤
E
通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物
⑥
F
F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族
(1)A元素在周期表中的位置为_____________________________________________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与
Y的水溶液的实验方法是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液
显________性,N的结构式为________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱
________________________________________________________________________。
解析:根据表格中提供的信息,可以推断A为Fe、B为Mg、C为N、D为Si、E为O、F为H。
(1)Fe位于第四周期第Ⅷ族。
(2)Mg与N形成的化合物为Mg3N2,属于离子化合物。
(3)①可以利用MnO2能够催化分解H2O2产生氧气区别H2O、H2O2;②H2O、H2O2的电子数分别为10、18,N和H形成的10电子和18电子的化合物分别为NH3和N2H4,其中N2H4的结构式为。
(4)O2的氧化性强于N2,可以通过单质的置换反应验证。
答案:(1)第四周期第Ⅷ族
(2)Mg3N2 离子
(3)①分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2;无明显现象的是H2O(利用加其他催化剂、漂白剂和氧化性等其他方法合理可以给分)
②碱
(4)4NH3+3O22N2+6H2O(答案不唯一,合理即可)
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