高考化学复习原子结构与元素周期表专项综合练附答案解析

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高考化学复习原子结构与元素周期表专项综合练附答案解析
一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)
1.正电子、负质子等都属于反粒子,它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反。

科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质—反物质。

1997年年初和年底,欧洲和美国的科研机构先后宣布:他们分别制造出9个和7个反氢原子。

这是人类探索反物质的一大进步。

(1)你推测反氢原子的结构是(____)
A.由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
B.由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成
C.由1个不带电子的中子与1个带负电荷的电子构成
D.由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
(2)反物质酸、碱中和反应的实质是(____)
A.H-+OH+ =H2O B.H++OH+ =H2O
C.H-+OH- =H2O D.H++OH- =H2O
(3)若有反α粒子(α粒子即氦核),它的质量数为_________电荷数为_______。

【答案】B A42
【解析】
【分析】
根据反粒子特征和定义进行解答。

【详解】
(1)A.由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成的,这是正常氢原子的构成,故A 错误;
B.由一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成的,符合反氢原子的构成, 故B正确;
C.由一个不带电的中子和一个带负电荷的电子构成的,不正确,因为反氢原子中电子带正电,故C错误;
D.由一个带负电荷的质子和一个带负电荷的电子构成,原子不显电性,不能都带负电荷。

故D错误。

答案:B。

(2)酸碱中和反应是H+ +OH-=H2O,根据反物质的定义特征,可知反物质酸碱中和反应为H- +OH+= H2O,所以A符合题意,答案:A;
(3)已知a粒子质量数为4,带2个正电荷,因此反a粒子质量数为4, 电荷数为-2。

答案:4;2。

【点睛】
根据反粒子的定义:正电子、负质子等都属于反粒子;反粒子的特征:它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反进行解答。

2.下表是元素周期表的一部分,针对表中用字母标出的元素,回答下列问题:
(除特别注明外,其它一律用化学式表示)
(1)由E形成的物质中硬度最大的是___(填名称),属于___(填“晶体类型”)。

(2)最高价氧化物水化物中碱性最强的化合物的电子式是___,该碱溶液与D的最高价氧化物反应的离子方程式___。

(3)常用作光导纤维的是___。

(4)G、H、I形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序___。

(5)H、J、K的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序___。

(6)I、J、K三种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是___。

(7)元素I的氢化物的结构式为___;该氢化物常温下和元素K的单质反应的化学方程式为___。

【答案】金刚石原子晶体 2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O SiO2 H2O>NH3>
PH3 HClO4>H2SO4>H3PO4 S2->Cl->O2- H—O—H Cl2+H2O ƒ HClO+HCl
【解析】
【分析】
根据元素周期表可知,A为氢元素,B为钠元素,C为镁元素,D为铝元素,E为碳元素,F 为硅元素,G为氮元素,H为磷元素,I为氧元素,J为硫元素,K为氯元素,L为氩元素。

【详解】
(1)E为碳元素,形成的物质中硬度最大的是金刚石,属于原子晶体,故答案为:金刚石;原子晶体;
(2)同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,同主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,可知钠金属性最强,对应的碱为氢氧化钠,其电子式为,D为铝元素,其最高价氧化物为氧化铝,氧化铝有两性,与氢氧化钠反应的离子反应方程式为2OH-
+Al2O3=2AlO2-+H2O,故答案为:;2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O;
(3)二氧化硅常用作光导纤维,故答案为:SiO2;
(4)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性O>N>P,非金属性强的元素对应的氢化物越稳定,则稳定性H2O>NH3>PH3,故答案为:H2O>NH3>PH3;
(5)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性Cl>S>P,非金属性强的元素对应的最高价含氧酸的酸性强,则酸性HClO4>H2SO4>H3PO4,故答案为:HClO4>H2SO4>
H3PO4;
(6)S2-、Cl-均有三个电子层,核外电子排布相同,则核电荷数小的离子半径大,即S2->Cl-,O2-有两个电子层,比S2-、Cl-的离子半径都小,则S2->Cl->O2-,故答案为:S2->Cl->O2-;
(7)元素I的氢化物为水,结构式为H—O—H,水在常温下和氯气反应的化学方程式为
Cl2+H2O ƒ HClO+HCl,故答案为:H—O—H;Cl2+H2O ƒ HClO+HCl。

3.A、B、C、D、E、F是核电荷数依次增大的六种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子;B元素的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层多4;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C;C、E同主族。

(1)B在周期表中的位置_________
(2)F元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。

(3)元素C、D、E形成的简单离子半径由小到大的顺序________(用离子符号表示)。

(4)写出化合物D2C2的电子式:________。

(5)E、F的简单离子的还原性大小顺序为:_________。

(6)已知E单质和F单质的水溶液反应会生成两种强酸,其离子方程式为_______。

【答案】第二周期第ⅤA族 HClO4 Na+<O2-<S2- S2->Cl- S
+3Cl2+4H2O=8H++SO42-+6Cl-
【解析】
【分析】
由题干信息,A、B、C、D、E、F是核电荷数依次增大的六种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子,则A为H元素,B元素的原子半径是其所在主族元素原子中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3,则B的最高化合价为+5,位于周期表中第ⅤA族,应为N元素,C元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4,则原子核外电子排布为2、6,应为O元素,C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C,则D的化合价为+1,应为Na元素,C、E同主族,则E为S元素,F为Cl 元素,据此分析解答问题。

【详解】
(1)根据上述分析,B为N元素,是第7号元素,在元素周期表的第二周期第ⅤA族,故答案为:第二周期第ⅤA族;
(2)F为Cl元素,其最高价氧化物对应水化物为高氯酸,化学式为HClO4,故答案为:HClO4;
(3)Na+、O2-电子层数均为2,而核电荷数:Na+>O2-,则半径:Na+<O2-,又S2-的电子层数为3,则半径Na+<O2-<S2-,故答案为:Na+<O2-<S2-;
(4)D2C2为Na2O2,是离子化合物,其电子式为:,故答案为:

(5)非金属性Cl>S,单质的氧化性Cl2>S,则对应简单离子的还原性Cl-<S2-,故答案为:S2-
>Cl-;
(6)E的单质为S,F的单质为Cl2,S和Cl2的水溶液发生氧化还原反应生成H2SO4和HCl,离子方程式为S+3Cl2+4H2O=8H++SO42-+6Cl-,故答案为:S+3Cl2+4H2O=8H++SO42-+6Cl-。

4.A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序数依次增大,A、B处于同一周期,C、D、E
同处另一周期。

C、B可按原子个数比2∶1和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙。

D、A按原子个数比3∶2形成离子化合物丙。

E是地壳中含量最高的金属元素。

根据以上信息回答下列问题:
(1)B元素在周期表中的位置是__________,乙物质化学式是__________。

(2)A、B、C、D、E五种元素的原子半径由小到大的顺序是__________(用元素符号填写)。

(3)E的单质加入到C的最高价氧化物对应的水化物的溶液中,发生反应的离子方程式是
____________________________________。

【答案】第二周期VIA族 Na2O2 O<N<Al<Mg<Na 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】
【分析】
C、B可按原子个数比2∶1和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙,可知C为Na元素,B为O元素,甲为Na2O,乙为Na2O2;E是地壳中含量最高的金属元素,则E为Al元素;
A、B、C、D、E都是短周期元素,原子均小于Al的原子序数,D、A按原子个数比3∶2形成离子化合物丙,可知A为N元素,D为Mg元素,丙为Mg3N2。

【详解】
(1)B为O元素,在周期表中第二周期VIA族,乙物质为过氧化钠,化学式是Na2O2,故答案为:第二周期VIA族;Na2O2;
(2)Na、Mg、A l在第三周期,O、N在第二周期,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则O<N<P<Al<Mg<Na,即O<N<Al<Mg<Na,故答案为:O<N<Al<Mg<Na;
(3)铝能跟氢氧化钠溶液发生反应生成偏铝酸盐和氢气,其反应的离子反应方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

【点睛】
一般情况下,原子个数比按2∶1和1∶1可分别形成H2O、H2O2或Na2O、Na2O2,H2O、H2O2为共价化合物,Na2O、Na2O2为离子化合物。

5.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,回答下列问题:
(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是_______。

(2)②的最高价氧化物的分子式为____。

(3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物,写出符合要求的一种化合物的电子式_____。

(4)W是第四周期与④同主族的元素。

据此推测W不可能具有的性质是___
A.最高正化合价为+6 B.气态氢化物比H2S稳定
C.最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D.单质在常温下可与氢气化合
(5)已知X为第ⅡA族元素(第一到第四周期),其原子序数为a,Y与X位于同一周期,且为第ⅢA族元素,则Y的原子序数b与a所有可能的关系式为____。

【答案】第三周期第ⅣA族 CO2 NaOH:或Na2O2:
BD b=a+1或b=a+11
【解析】
【分析】
由元素在周期表中的位置可知:①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。

(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si;
(2)②表示C元素,根据元素最高化合价等于原子最外层电子数等于原子序数分析;
(3)由H、O、Na中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2等;
(4)W是第四周期与④同主族元素,④是O元素,则W为Se元素,根据元素周期律分析判断;
(5)根据元素周期表的位置与原子序数关系分析解答。

【详解】
由元素在周期表中的位置可知:①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。

(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si,Si原子核外电子排布为2、8、4,所以Si处于元素周期表中第三周期第ⅣA族;
(2)②表示C元素,C原子最外层有4个电子,所以其最高价氧化物的分子式为CO2;
(3)由H、O、Na中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2
等,其中NaOH的电子式为:,Na2O2的电子式为:;
(4)W是第四周期与④同主族元素,④是O元素,则W为Se元素。

A. Se原子最外层有6个电子,所以其最高正化合价为+6,A正确;
B. 元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性:S>Se,所以气态氢化物稳定性:H2S>H2Se,B错误;
C. 同一主族的元素原子序数越大,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。

由于非金属性S>Se,所以H2SeO4<H2SO4,C正确;
D. 元素的非金属性越强,其单质越容易与氢气化合,由于元素的非金属性:S>Se,S与H2反应需在加热条件下进行,则Se单质与H2反应要求温度会更高,在常温下不可能与H2化合,D错误;
故合理选项是BD;
(5)X原子序数为a,Y原子序数为b,若X位于第二周期第ⅡA族元素,或X位于第三周期第IIA族,则其同一周期第IIIA的元素Y原子序数为b=a+1;若X位于第四周期第ⅡA族元素,由于第IIA族、第IIIA族之间增加了7个副族和1个第VIII族元素,共10纵行,所以
其同一周期第IIIA的元素Y原子序数为b=a+10+1=a+11。

【点睛】
本题考查元素周期表与元素周期律、无机物推断、常用化学用语、元素化合物性质等,掌握元素周期表的结构、元素周期律是正确判断解答的关键,注意元素周期表的结构。

一般情况下同一周期相邻主族元素原子序数相差1,但第IIA、第IIIA有特殊性,还与其在周期表的周期序数有关。

在比较同一周期第IIA、第IIIA元素的原子序数时,若元素位于元素周期表第二、三周期时,原子序数相差1;若元素位于元素周期表第四、五周期时,由于在第IIA与第IIIA之间增加了7个副族和1个第VIII族,共10个纵行,元素的原子序数相差11;若元素位于第六周期,在第IIIB是15种镧系元素,在第七周期在第IIIB是15种锕系元素,元素的原子序数相差25。

6.下表是元素周期表的一部分。

表中所列的字母分别代表某一化学元素。

(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。

①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
(2)以上13种元素中,____(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。

i在周期表中的位置_________。

(3)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。

核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:原子核对核外电子的吸引力;形成稳定结构的倾向。

下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1);
锂X Y
失去第一个电子519502580
失去第二个电子729645701820
失去第三个电子1179969202750
失去第四个电子955011600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量______________。

②表中X可能为以上13种元素中的_____(填写字母)元素。

用元素符号表示X和j形成化合物的化学式_____。

③Y是周期表中_____族元素。

【答案】①④ m 第三周期ⅤA族 Li原子失去1个电子后形成稳定结构,此时再失去1
个电子很困难 a Na2O和Na2O2ⅢA
【解析】
【分析】
(1)金属是导体(锗是半导体),石墨是导体;
(2)越容易失去第一个电子,第一电离能越小;
(3)根据电离能的大小结合原子核外电子排布判断可能的元素种类,注意电离能的大小能判断出元素的化合价,即最外层电子数。

【详解】
根据元素周期表中元素的分布知识,可以知道a是Na,b是H,c是Mg,d是Sr,e是Sc,f是Al,g是Ge,h是C,j是O,i是P,k是Sb,l是Cl,m是Ar;
(1)金属是电的良导体,石墨棒是电的良导体,金属有Na、Mg、Sr、Sc、Al,锗是半导体,故答案为:①④;
(2)从题目所给信息知道,原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关,还与形成稳定结构的倾向有关.结构越稳定失电子所需能量越高,在所给13种元素中,处于零族的m元素已达8e-的稳定结构,因此失去核外第一个电子需要的能量最多;i是P,位于元素周期表的第三周期ⅤA族;
(3)①锂原子核外共有3个电子,其中两个在K层,1个在L层,当失去最外层的一个电子后,锂离子处于稳定结构,根据题给信息可知,要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构,因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量;
②由表中数据可知:X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多),而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍,故第一个电子为最外层的1个电子,而其他几个电子应处于内层;结合所给的周期表知,X应为a,即钠元素,和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2;
③由表中所给Y的数据可知,Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大,而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量,因此Y元素的最外层有3个电子,即为ⅢA族的元素Al。

7.A、B、C、D、E、F、X、Y、Z九种主族元素的原子序数依次增大,且均不大于20。

B 元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐;盐EYC与AY的浓溶液反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含EYC的溶液;X元素的
最外层电子数是其次外层电子数的3
4
倍,D、Y、Z元素的最外层电子数之和为15;E、F、
X三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐。

请回答下列问题:
(1)B元素的原子结构示意图是____,X元素在周期表中的位置是第__周期第__族。

(2)这九种元素中,金属性最强的是____,非金属性最强的是____。

(3)EYC中化学键类型:_____________,其电子式为___________。

(4)A与B、C、D形成的化合物中,共价键的极性由强到弱的顺序是________(用化学式表示),这些化合物的稳定性由强到弱的顺序为__________(用化学式表示)。

(5)D、E、F简单离子半径由大到小的顺序为_________(填离子符号),F和镁条用导线连接插入NaOH溶液中,镁条作______(填“正极”或“负极”)。

【答案】三 VIA K或钾 F或氟离子键、共价键(或极性键)
HF>H2O>NH3 HF>H2O>NH3 F->Na+>Al3+正极
【解析】
【分析】
B元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐,则B为氮元素;盐EYC与AY的浓溶液反应,有黄绿色气体产生,该气体为氯气,氯气同冷烧碱溶液作用,可得到含次氯酸钠溶液,则E为钠元素,Y为氯元素,C为氧元素,A氢元素,因此D是
F;X元素的最外层电子数是其次外层电子数的3
4
倍,则X为硫元素;D、Y、Z元素的最外
层电子数之和为15,则Z为钾元素;E、F、X三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐,则F为铝元素。

【详解】
(1)B为氮元素,原子结构示意图是;X为硫元素,在周期表中的位置是第三周期
第VIA族,故答案为:三;VIA;
(2)由分析和元素周期律可知,这九种元素中,金属性最强的是钾元素,非金属性最强的是氟元素,故答案为:K或钾;F或氟;
(3)次氯酸钠为离子化合物,次氯酸根中有极性共价键,所以次氯酸钠中的化学键为离子键和共价键(或极性键),次氯酸钠的电子式为,故答案为:离子键、共价键(或极性键);;
(4)根据非金属性F>O>N,可知氨气、水、氟化氢中,共价键的极性由强到弱的顺序是HF>H2O>NH3,键能大小关系为HF>H2O>NH3,则稳定性由强到弱的顺序为HF>H2O>NH3,故答案为:HF>H2O>NH3;HF>H2O>NH3;
(5)氟离子、钠离子、铝离子的核外电子层数相同,则原子序数小的半径大,即离子半径由大到小的顺序为F->Na+>Al3+,铝和镁条用导线连接插入NaOH溶液中,因为镁与氢氧化钠不发生反应,而铝与氢氧化钠能发生氧化还原反应,则镁条作正极,故答案为:F->Na+>Al3+;正极。

【点睛】
在原电池判断负极时,要注意一般活泼性不同的两个金属电极,活泼的金属电极作负极,但要考虑负极要发生氧化反应,所以在镁、铝、氢氧化钠形成的原电池中,铝作负极,镁作正极。

8.元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。

下表列出了a~e5种元素在周期表中的位置。

(1)a的元素符号是______。

(2)金属性b强于c,用原子结构解释原因:______,失电子能力b大于c。

(3)d、e的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的的是______。

(4)已知硒(Se)与d同主族,且位于d下一个周期,根据硒元素在元素周期表中的位置推测,硒可能具有的性质是______。

①其单质在常温下呈固态
②SeO2既有氧化性又有还原性
③最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO3
④非金属性比e元素的强
【答案】C 电子层数b与c相同,核电荷数b小于c,原子半径b大于c HClO4①②【解析】
【分析】
由元素在周期表中的分布可知,a是C,b是Na,c是Al,d是S,e是Cl,结合元素周期律分析解答。

【详解】
由元素在周期表中的分布可知,a是C,b是Na,c是Al,d是S,e是Cl。

(1)a是碳元素,元素符号为C,故答案为:C;
(2)b是钠,c是铝,由于电子层数b与c相同,核电荷数b小于c,原子半径b大于c,失电子能力b大于c,因此金属性b强于c,故答案为:电子层数b与c相同,核电荷数b小于c,原子半径b大于c;
(3)d的非金属性小于e,因此最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的的是高氯酸,故答案为:HClO4;
(4)硒(Se)与S同主族,且位于S下一个周期,非金属性比S弱。

①常温下硫为固体,同一主族元素的非金属单质,从上到下,熔沸点逐渐升高,因此硒单质在常温下呈固态,故①正确;②SeO2中Se的化合价为+4价,介于-2~+6之间,既有氧化性又有还原性,故②正确;③Se的最高价为+6价,最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4,故③错误;
④硒(Se)与S同主族,且位于S下一个周期,非金属性比S弱,故④错误;故答案为:
①②。

【点睛】
本题的易错点为(4),要注意元素周期律的理解和应用,②的判断要注意在氧化还原反应中处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。

9.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如下图所示的转化关系:
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,请写出:
A的结构式_____________;D的电子式____________;
(2)如果A和C是18电子的粒子,B和D是10电子的粒子,请写出:
①A与B在溶液中反应的离子方程式:____________________________________
②根据上述离子方程式,可判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)________>________。

【答案】或H-F H2S+OH-=HS-+H2O或HS-+OH-=S2-+H2O OH-S2-或HS-
【解析】
【详解】
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,符合关系的微粒分别为NH4+或HF、OH-、NH3或F-、H2O;
(2)如果A和C是18电子的粒子,A为H2S或HS-,C为HS-或S2-,B和D是10电子的粒子,分别为OH-、H2O;
10.A、D、E、W是中学常见的四种元素,原子序数依次增大,A的原子最外层电子数是次外层的2倍,D的氧化物属于两性氧化物,D、E位于同周期,A、D、E的原子最外层电子数之和为14,W是人体必需的微量元素,缺W会导致贫血症状。

(1)写出AE4的电子式:____________________。

(2)下列事实能用元素周期律解释的是(填字母序号)___________。

a.D的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于Mg(OH)2
b.E的气态氢化物的稳定性小于HF
c.WE3的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板
(3)NaCN是一种有剧毒的盐,用E的一种氧化物EO2可以除去水溶液中含有的该有毒物质,得到一种生活中常见的固体和两种无毒气体。

写出该反应的离子方程式:
_________________________________________。

(4)工业上用电解法制备D的单质,反应的化学方程式为_____________________。

(5)W的单质可用于处理酸性废水中的NO3-,使其转换为NH4+,同时生成有磁性的W的氧化物X,再进行后续处理。

①上述反应的离子方程式为___________________________________________。

②D的单质与X在高温下反应的化学方程式为____________________________。

【答案】 ab 2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl- 2Al2O3(熔融)
电解
冰晶石
4Al + 3O2↑
3Fe + NO3- + 2H++ H2O = Fe3O4 + NH4+ 8Al+3Fe3O4高温
4Al2O3+ 9Fe
【解析】
【分析】
A、D、E、W是中学常见的四种元素,原子序数依次增大,A的原子最外层电子数是次外层的2倍,A为C;D的氧化物属于两性氧化物,D为Al;D、E位于同周期,A、D、E的原子最外层电子数之和为14,14-4-3=7,则E为Cl;W是人体必需的微量元素,缺乏W会导致贫血症状,W为Fe。

【详解】
(1)A为C,E为Cl,AE4为CCl4,电子式为;
(2)a.同周期元素金属性依次减弱,铝在镁的右边,所以金属性弱于镁,所以D的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝的碱性弱于Mg(OH)2,故a符合题意;
b.同周期元素非金属性依次增强,所以F的非金属性强于O,则氢化物稳定性H2O小于HF,故b符合题意;
c.氯化铁与铜发生氧化还原反应,所以可以用氯化铁的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板,不能用元素周期律解释,故c不符合题意;
答案选ab;
(3)NaCN是一种有剧毒的盐,E为Cl,用E的一种氧化物ClO2可以除去水溶液中含有的该有毒物质,得到一种生活中常见的固体和两种无毒气体。

该反应的离子方程式:
2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;
(4)D为Al,工业上用电解熔融氧化铝的方法制备铝的单质,反应的化学方程式为2Al2O3
(熔融)
电解
冰晶石
4Al+3O2↑;
(5)W的单质可用于处理酸性废水中的NO3-,使其转换为NH4+,同时生成有磁性的W的氧化物X,再进行后续处理,①酸性环境下硝酸根离子具有强的氧化性,能够氧化性铁生成四氧化三铁,反应的离子方程式为3Fe+NO3- +2H++H2O=Fe3O4 +NH4+;
②铝与四氧化三铁反应生成氧化铝和铁,方程式:8Al+3Fe3O4高温
4Al2O3+ 9Fe。

11.如图所示,甲、乙、丙是三种常见单质,X、Y、Z是它们的化合物。

它们之间有如图所示的转化关系:
(1)若甲是具有还原性的金属单质,X、Y、Z中有一种是离子晶体,试推断:
①X、Y、Z中含有丙元素的是__________(填物质的化学式);
②写出化合物X的电子式________;
③X与甲反应的化学方程式是__________________。

(2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质,丙通常是深红棕色液体,Y和Z具有相同的阳离子,X与Z含有相同的阴离子。

①写出单质甲的组成元素的原子结构示意图______________;
②实验室贮存丙单质时,通常需要加入______,其理由是_______________________;
③写出X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式______________________。

【答案】CO和CO2 CO2+2Mg2MgO+C 少量水加水可
防止溴单质的挥发 2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
【解析】
【分析】
甲、乙、丙、是三种常见单质,X、Y、Z是常见的三种化合物,X与甲的反应为置换反应,(1)若甲是具有还原性的单质,X、Y、Z中有一种是离子晶体,说明甲应为金属,常见发生置换反应的为2Mg+CO22MgO+C,则X为CO2,甲为Mg,Y为MgO,丙为C,Z为CO,乙为O2;
(2)丙在通常状况下深红棕色的液体,应为Br2,甲是具有氧化性的黄绿色气体单质,可置换出Br2,甲为Cl2,X为FeBr2,Z为FeBr3,乙为Fe,Y为FeCl3,,据此解答。

【详解】
甲、乙、丙、是三种常见单质,X、Y、Z是常见的三种化合物,X与甲的反应为置换反应。

(1)若甲是具有还原性的单质,X、Y、Z中有一种是离子晶体,说明甲应为金属,常见发生置换反应的为2Mg+CO22MgO+C,则X为CO2,甲为Mg,Y为MgO,丙为C,Z为CO,乙为O2;
①丙为C元素,分析可知X、Y、Z中含有丙元素的是X、Z,即CO和CO2;
②X为CO2,在CO2分子,C原子与2个O原子形成4对共用电子对,所以电子式为

③Mg可以在CO2中燃烧,反应时产生白烟,同时在容器器壁上有黑色固体碳生成,Mg与CO2反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C;
(2)丙在通常状况下呈液态,为深红棕色,应为Br2,甲是具有氧化性的单质,可置换出
Br2,甲为Cl2,X为FeBr2,Z为FeBr3,乙为Fe,Y为FeCl3,
①甲为Cl2,分子中2个Cl原子形成一对共用电子对,结构式为Cl-Cl;。

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