备战高考化学复习原子结构与元素周期表专项易错题含答案解析

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备战高考化学复习原子结构与元素周期表专项易错题含答案解析
一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)
1.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,回答下列问题。

(1)第三周期元素中非金属性最强的元素的原子结构示意图是___。

(2)②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___(填化学式)。

(3)下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是___(填序号)。

a.单质的熔点:⑤<⑥
b.化合价:⑤<⑥
c.单质与水反应的剧烈程度:⑤>⑥
d.最高价氧化物对应水化物的碱性:⑤>⑥
(4)为验证第ⅦA族部分元素非金属性的递变规律,设计如图装置进行实验,请回答:
①仪器A的名称是___,A中发生反应的离子方程式是___。

②棉花中浸有NaOH溶液的作用是___(用离子方程式表示)。

③验证溴与碘的非金属性强弱:通入少量⑨的单质,充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡、静置,可观察到___。

该实验必须控制⑨单质的加入量,否则得不出溴的非金属性比碘强的结论。

理由是___。

④第ⅦA族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下原子半径逐渐_____(填“增大”或“减小”),得电子能力逐渐减弱。

【答案】 HNO3>H2CO3>H2SiO3 cd 分液漏斗 2Br-+Cl2=Br2+2Cl- Cl2+2OH-
=H2O+Cl-+ClO-溶液分层,下层液体为紫红色氯气能够氧化溴离子和碘离子,氯气必须少量,否则干扰检验结果增大
【解析】
【分析】
由元素在周期表的位置可知,元素①~⑨分别为H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl,结合元素周期律和物质的性质分析解答。

【详解】
(1)第三周期元素中非金属性最强的元素是Cl,其原子结构示意图是;
(2)元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则②③⑦最高价氧化物对
应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO3>H2CO3>H2SiO3;
(3)a.根据单质的熔点不能判断金属性强弱,故a错误;
b.化合价高低不能作为比较金属性的依据,故b错误;
c.Na与水反应比Al剧烈,说明金属性:Na>Al,可以比较,故c正确;
d.元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,可以比较,故d正确;
答案选cd;
(4)①A为分液漏斗,A中发生氯气与NaBr的氧化还原反应,离子方程式为2Br-+Cl2=Br2
+2Cl-;
②NaOH溶液用于吸收氯气,离子方程为Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-;
③溴与KI反应生成碘单质,碘单质易溶于四氯化碳。

将A中液体滴入试管内,充分振荡、
静置,可观察到溶液分层,下层呈紫色;若通入过量氯气,剩余的氯气能够进入试管先于
Br2氧化碘离子,干扰溴与碘离子的反应,所以氯气必须少量,否则干扰检验结果;
④同主族元素从上到下,原子核外电子层数增加,原子半径增大,故得到电子能力减弱。

【点睛】
比较金属性的强弱,是看金属与水或与酸反应的剧烈程度,最高价氧化物对应水化物的碱
性强弱,比较非金属性强弱,可以依照单质的氧化性的强弱。

2.下表为元素周期表的粗表,①~⑧分别表示元素周期表中对应位置的元素

⑧③⑤②④


(1)用电子式表示①与②形成化合物A 的过程:________
(2)已知⑥原子的最外层有2个电子,请画出⑥原子的结构示意图:______________
(3)含有④元素的某种18 电子的离子与H+及OH-均可发生反应,请写出该离子的电子式
______
(4)元素③④⑤的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是_________(用化学式表示),其沸点由高到低的顺序是_______ (用化学式表示)
(5)已知⑦的稳定化合态为+2 价,且⑦与③可按3:4 形成某化合物,该化合物具有较强氧化性,可以与浓盐酸反应并释放出一种黄绿色的气体,请写出该化学方程式:
_________________
(6)①与③,①与④能形成18个电子的化合物,此两种化合物在溶液中发生反应的化学方程式为_________。

(7)⑧的一种氧化物为无色气体,在空气中能迅速变成红棕色。

在一定条件下,2L的该无色气体与0.5 L 的氧气混合,该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,则所生成的一种含氧酸盐的化学式是_________。

(8)两种均含①与②③④四种元素的化合物相互反应放出气体的离子方程式为_________。

【答案】 HF>H2O>H2S
H2O>HF>H2S Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O H2S+H2O2=S+H2O NaNO2 HSO3-+H+=
H2O+SO2↑
【解析】
【分析】
根据题干图表分析可知,①元素位于元素周期表的第一周期第ⅠA族,为H元素,②元素位于元素周期表的第三周期第ⅠA族,为Na元素,③元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族,为O元素,④元素位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,为S元素,⑤元素位于元素周期表的第二周期第ⅦA族,为F元素,⑥元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,为26号元素Fe,⑦元素位于元素周期表的第六周期第ⅣA族,为Pb元素,⑧元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族,为N元素,据此分析解答问题。

【详解】
(1)由上述分析可知,①为H元素,②为Na元素,两者形成的化合物A为离子化合物NaH,用电子式表示其形成过程为,故答案为:

(2)⑥为Fe元素,核外共有26个电子,原子的最外层有2个电子,则其原子结构示意图为
,故答案为:;
(3)含有S元素的某种18电子的离子与H+及OH-均可发生反应,该离子为HS-,电子式为
,故答案为:;
(4)非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,由于非金属性:F>O>S,则气态氢化物的稳定性:HF>H2O>H2S,因为H2O和HF分子中含有氢键,故沸点均大于H2S,且一个
H2O分子中可形成两个氢键,故沸点:H2O>HF,则H2O>HF>H2S,故答案为:
HF>H2O>H2S;H2O>HF>H2S;
(5)由题干已知,Pb的稳定化合态为+2价,且Pb与O可按3:4形成某化合物Pb3O4,该化合物具有较强氧化性,可以与浓盐酸反应并释放出一种黄绿色的气体Cl2,根据氧化还原反应规律可得出其化学反应方程式为:Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O,故答案为:
Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O;
(6)H与O形成的18电子的化合物为H2O2,H与S形成的18电子的化合物为H2S,H2S在溶液中可被H2O2氧化生成S单质,反应方程式为H2S+H2O2=S+H2O,故答案为:
H2S+H2O2=S+H2O;
(7)⑧为N元素,N的某种氧化物是一种无色气体,该气体在空气中迅速变成红棕色,则该气体为NO,2L的NO与0.5LO2相混合,该混合气体被足量NaOH溶液全吸收后没有气体残留,生成C的含氧酸盐只有一种,设含氧酸盐中N的化合价为x,根据得失电子守恒,2L×[x-(+2)]=0.5L×4,解得x=+3,所得含氧酸盐的化学式为NaNO2,故答案为:NaNO2;(8)两种均含H、Na、O、S四种元素的化合物可相互反应放出气体,可以是硫酸氢钠与亚硫酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,离子反应方程式为HSO3-+H+= H2O+SO2↑,故答案为:HSO3-+H+= H2O+SO2↑。

【点睛】
解答本题的关键在于熟悉元素周期表的结构以及元素在元素周期表中位置,从而推出相应的元素,同时要能够对物质结构的基础知识进行迁移运用,综合度较高,解答时要注意元素及其化合物的性质的综合运用。

3.原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前20号元素,B、C、D、E 同周期,A、D同主族,且A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍。

F和其他元素既不在同周期也不在同主族,且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。

根据以上信息,回答下列问题:
(1)A、F的名称为______、_______。

(2)A和D与氢元素形成的氢化物中,沸点较高的是______(填化学式,下同),D和E的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是_________,写出A和B形成的化合物中含有共价键的化合物的电子式_____。

(3)B、C形成的单质中与水反应较剧烈的是________,相应反应的化学方程式为
______________。

(4)写出C的最高价氧化物对应的水化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_______。

【答案】氧钙 H2O HClO4 Na 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【解析】
【分析】
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前20号元素,A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍,最外层最多容纳8个电子,则A含有2个电子层,最外层含有6个电子,A为O元素;A、D同主族,则D为S元素;B、C、D、E同一周期,则四种元素都位于元素周期表第三周期,E的原子序数大于S,则E为Cl元素;B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水,则B为Na元素,C为Al 元素;F和其他元素既不在同周期也不在同主族,则F位于第四周期,F不可能为K元素,只能为Ca元素,据此进行解答。

【详解】
根据上述分析可知:A为O,B为Na,C为Al,D为S,E为Cl,F为Ca元素。

(1)根据分析可知,A、F元素的名称分别为氧、钙;
(2)A、D分别为O、S,二者的氢化物分别为H2O、H2S,由于H2O分子之间存在氢键,增加了分子之间的作用力,导致其沸点比H2S高;
D为S、E为Cl,元素的非金属性:Cl>S,由于元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,所以S、Cl元素的最高价含氧酸的酸性较强的为高氯酸,其化学式为:HClO4;
A为O,B为Na,二者形成的含共价键的化合物为Na2O2,Na2O2是由2个Na+与1个O22-通过离子键结合而成的离子化合物,电子式为;
(3)B、C的单质分别为Na、Al,钠的金属性比铝强,与水反应更剧烈。

钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(4)C是Al,Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,B是Na,Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,Al(OH)3是两性氢氧化物,能够与强碱NaOH反应产生NaAlO2和H2O,二者反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。

【点睛】
本题考查了元素的位置、结构与性质关系的应用,根据元素的原子结构及性质和相互关系推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题有利于培养学生的分析能力及灵活应用能力。

4.A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素,原子序数依次增大。

A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体。

C与B、H在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17。

D与F同周期。

G的单质常用作半导体材料。

请回答:
(1)C和H分别与A形成的简单化合物沸点较高的是________(填化学式),理由是
_____________。

(2)C、E形成的简单离子半径大小:r(C)______r(E)(填>、<或=)
(3)请写出F最高价氧化物对应的水化物在水溶液中的电离方程式______________。

(4)B与G形成的化合物常用于做耐高温材料,工业可用碳热还原法制取:将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应,请写出化学反应方程式_____________。

【答案】H 2O H2O分子间存在氢键>H++AlO2-+H2O Al(OH)3Al3++3OH-
3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素,原子序数依次增大。

A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体,则A为H;G的单质常用作半导体材料,G为Si,结合原子序数可知F为Al;C与B、H在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,17÷3=5…2,B为N、C为O、H为S,D与F同周期,位于第三周期,D为Na、E为Mg,以此来解答。

【详解】
由上述分析可知,A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Mg、F为Al、G为Si、H为S。

(1)C和H分别与A形成的简单化合物分别是H2O、H2S,其中沸点较高的是H2O,原因是H2O 分子间存在氢键,增加了分子之间的吸引力;
(2)O2-、Mg2+核外电子排布相同。

具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则C、E形成的简单离子半径大小:r(C)>r(E);
(3)F最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离,电离方程式为H++AlO 2-+H2O Al(OH)3Al3++3OH-;
(4)将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应,其化学反应方程式为
3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。

【点睛】
本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。

把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键,注意元素化合物知识的应用,题目侧重考查学生的分析与应用能力。

5.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
H 2S+OH -=HS -+H 2O 或HS -+OH -=S 2-+H 2O OH - S 2-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NH 4+或HF 、OH -、NH 3或F -、H 2O ;
(2)如果A 和C 是18电子的粒子,A 为H 2S 或HS -,C 为HS -或S 2-
,B 和D 是10电子的粒子,分别为OH -、H 2O ;
6.有X 、Y 、Z 三种短周期元素,已知X 原子L 层电子比M 层电子多2个, Y 3+离子电子层结构与Ne 相同;Z 与X 处于同一周期,其气态单质是双原子分子,两原子共用1对电子。

试回答:
(1)写出元素X 名称..
:________ ; (2)写出Y 元素在元素周期表的位置_______________ ; (3)画出元素Z 的原子结构示意图:___________________ ;
(4)Z 元素所在主族的元素形成的含氧酸酸性最强的是(写化学式)____________; (5)X 的氢化物的电子式为______________;
(6)写出Y 单质与氢氧化钠溶液反应化学方程式_________________;
(7)标准状况下,2.24LZ 单质与足量氢氧化钙完全反应时,电子转移总数为_____mol 。

【答案】硫 第3周期第ⅢA 族
HClO 4
2222Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑ 0.1
【解析】 【分析】
已知X 原子L 层电子比M 层电子多2个,则X 为S ;Y 3+离子电子层结构与Ne 相同,则Y 为Al ;Z 与X 处于同一周期,其气态单质是双原子分子,两原子共用1对电子,则Z 为Cl ,以此答题。

【详解】
经分析,X 为S ,Y 为Al ,Z 为Cl ; (1)元素X 名称为硫;
(2)Y 元素在元素周期表的位置第3周期第ⅢA 族; (3)元素Z 的原子结构示意图为:

(4)Z 元素所在主族的元素形成的含氧酸酸性最强的是HClO 4; (5)X 的氢化物为H 2S 其电子式为:

(6)Y 单质与氢氧化钠溶液反应化学方程式:2222Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑; (7)标准状况下,2.24L Z 单质与足量氢氧化钙完全反
应:()()222222Cl 2Ca OH =CaCl Ca ClO 2H O +++,电子转移总数
A A A A m V 2.24L N=nN =
1N =1N =0.1N V 22.4L/mol
⨯⨯。

7.有A 、B 、C 、D 四种元素,A 元素的原子有三个电子层,最外层上有一个电子;B 元素负2价阴离子的电子层结构与氩原子相同;C 元素的原子核内无中子;D 原子核外电子数比A 原子核外电子总数多6个。

(1)C 与D 形成化合物的化学式_______,其在水中的电离方程式为_______。

(2)B 离子的电子式_______,A 离子的电子式_______。

(3)B 原子的结构示意图_______,D 离子的结构示意图_______。

【答案】HCl HCl=H ++Cl - Na +
【解析】 【分析】
由A 元素的原子有三个电子层,最外层上有一个电子可知A 为Na 元素;由B 元素负2价阴离子的电子层结构与氩原子相同可知B 为S 元素;由C 元素的原子核内无中子可知C 为H 元素;由D 原子核外电子数比钠原子核外电子总数多6个可知D 为Cl 元素。

【详解】
(1)氢元素与氯元素形成的化合物为氯化氢,化学式为HCl ,氯化氢在溶液中完全电离,电离出氯离子和氢离子,电离方程式为HCl=H ++Cl -;
(2)硫原子得到2个电子形成硫离子,硫离子最外层有8个电子,电子式为;
钠离子为阳离子,其电子式直接用离子符号表示,则钠离子的电子式为Na +;
(3)硫原子核外有16个电子,有3个电子层, 最外层有6个电子,原子的结构示意图为
;氯原子得到1个电子形成氯离子,氯离子核外有18个电子,有3个电子层, 最
外层有8个电子,原子的结构示意图为。

【点睛】
阴离子与同周期稀有气体原子电子层结构相同,由B 元素负2价阴离子的电子层结构与氩原子相同确定B 为钠元素是解答关键,也是解答的突破口。

8.下图是中学化学中常见物质间的转化关系,其中甲、乙、丙均为非金属单质;A 、B 、E 和丁均为化合物,其中A 常温下呈液态;B 和E 为能产生温室效应的气体,且1mol E 中含有10mol 电子。

乙和丁为黑色固体,将他们混合后加热发现固体由黑变红。

(1)写出化学式:甲______;乙______;丙______; (2)丁的摩尔质量______;
(3)写出丙和E 反应生成A 和B 的化学方程式___________;
(4)有同学将乙和丁混合加热后收集到的标准状态下气体4.48L ,测得该气体是氢气密度的16倍,若将气体通入足量澄清石灰水,得到白色沉淀物___g ;
【答案】H 2 C O 2 80g/mol 4222CH +2O CO +2H O −−−→点燃
5
【解析】 【分析】
产生温室效应的气体有:二氧化碳、甲烷、臭氧等,常见的黑色固体有:碳、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、氧化铜等,由乙和丁为黑色固体且乙为非金属单质,所以乙为C ,由丙是非金属单质,乙和丙反应产生温室效应气体B ,所以丙是O 2,B 是CO 2,B 和E 为能产生温室效应的气体且1mol E 中含有 10mol 电子,则E 为CH 4,再结合转化关系可知,A 为水,甲为H 2,丁为CuO 。

【详解】
(1)由上述分析可知,甲、乙、丙分别为H 2、C 、O 2; (2)丁为CuO ,相对分子质量为80,则摩尔质量为80 g/mol ;
(3)丙和E 反应生成A 和B 的化学方程式为4222CH +2O CO +2H O −−−→点燃;
(4)测得该气体对氢气的相对密度为16,则M 为16×2 g/mol =32g/mol ,标准状况下气体4.48L ,为CO 、CO 2的混合物,n=
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol ,设CO 2的物质的量为xmol ,则
28(0.2-x)+44x
0.2
⨯=32,解得x=0.05mol ,由C 原子守恒可知,
n (CO 2)=n (CaCO 3)=0.05mol ,则白色沉淀物为0.05mol×100g/mol=5g 。

9.短周期元素A 、B 、C 、D 的原子序数依次增大。

X 、Y 、Z 、W 分别是由这四种元素中的两种组成的常见化合物,Y 为淡黄色固体,W 为常见液体;甲为单质,乙为红棕色气体;上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。

则下列说法中不正确...
的是
A .沸点:W>X
B.原子半径:D>B>C>A
C.C、D两种元素组成的化合物只含有离子键
D.A、B、C三种元素组成的化合物既可以是离子化合物,又可以是共价化合物
【答案】C
【解析】
【分析】
乙为红棕色气体,乙是NO2;Y为淡黄色固体,Y是Na2O2;Y与W生成甲,所以甲是
O2,W是常见液体则为H2O,甲与Z生成NO2,所以Z是NO ;X与O2生产NO2,所以X 是NH3;因为A、B、C、D的原子序数依次增加,所以分别是H、N、O、Na;综上所述,A、B、C、D分别是H、N、O、Na;X是NH3,Y是Na2O2,Z是NO,W是H2O,甲是O2,乙是NO2。

【详解】
A. 常温下,W为水液态,X为氨气气态,沸点:W>X,故A正确;
B. 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:D>B>C>A,故B正确;
C. 氧化钠中只含有离子键,过氧化钠中既有离子键,又含有共价键,故C错误;
D. H、N、O三种元素可组成硝酸,为共价化合物,又可组成硝酸铵,为离子化合物,故D 正确;
答案选C。

10.下表是元素周期表的一部分,对于表中元素①~⑧,填空回答:

ⅠAⅡAⅢA ⅣAⅤAⅥAⅤⅡA 0
周期
二①②③④
三⑤⑥⑦⑧
(1)地壳中含量最多的元素是______,非金属性最强的元素是______。

(2)写出①的最简单的气态氢化物的电子式______。

(3)在第三周期主族元素中,单质氧化性最强的是_____,能形成的二元强酸是________。

(4)写出②的气态氢化物与②的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_____。

【答案】O F Cl2 H2SO4 NH3+HNO3=NH4NO3
【解析】
【分析】
由元素在周期表的位置可知,元素①~⑧分别为C、N、O、F、Na、Al、S、Cl,然后结合元素的性质与原子结构的知识分析解答。

【详解】
由元素在周期表的位置可知,元素①~⑧分别为C、N、O、F、Na、Al、S、Cl。

(1)地壳中含量最高的元素为O,非金属性最强的元素为F;
(2)①的最简单的气态氢化物为甲烷,分子中C原子与4个H原子形成四对共用电子对,其电子式为;
(3)第三周期主族元素中Cl的非金属性最强,单质氧化性最强的是Cl2,S对应的硫酸为二元强酸,能形成的二元强酸是H2SO4;
(4)②的气态氢化物为NH3,②的最高价氧化物对应水化物为HNO3,二者反应生成
NH4NO3,反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3。

【点睛】
本题考查位置、结构与性质关系的应用,把握元素周期表结构、元素周期律内容为解答的关键,试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用能力。

11.按要求回答下列问题:
(1)某种粒子有1个原子核,核中有17个质子,20个中子,核外有18个电子,该粒子的化学符号是__。

(2)下列关于化学键的说法正确的是____。

① 含有金属元素的化合物一定是离子化合物
② 第IA族和第ⅦA族元素原子化合时,一定生成离子键
③ 由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物
④ 活泼金属与非金属化合时,能形成离子键
⑤ 离子键就是阴、阳离子间的相互引力
⑥离子化合物中可能含有非极性共价键
(3)写出下列物质的电子式:Mg(OH)2:____, N2:_______,NH4I:_______。

(4)用电子式表示下列化合物的形成过程:Na2S:_______;H2O:_______。

Cl-④⑥
【答案】37
17
【解析】
【详解】
(1)某种粒子有1个原子核,核中有17个质子,20个中子,核外有18个电子,该粒子
Cl-;电子数比质子数多1个,为带1个单位负电荷的阴离子,核中有17个质子,则为37
17
(2)①含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3为共价化合物,①错误;
②第IA族和第ⅦA族元素原子化合时,不一定生成离子键,如HCl,②错误;
③由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl,③错误;
④活泼金属与非金属化合时,能形成离子键,如NaCl、KI等,④正确;
⑤离子键就是阴、阳离子间的相互作用,既有引力又有斥力,⑤错误;
⑥离子化合物中可能含有非极性共价键,如Na2O2,⑥正确;
故答案为:④⑥;
(3)Mg(OH)2:由Mg2+和OH-构成,电子式为;
N2:两个N原子间形成三对共用电子,电子式为;
NH4I:由NH4+和I-构成,电子式为;
(4)Na2S:;
H2O:。

【点睛】
在书写电子式时,首先应确定物质所属类别,弄清它是非金属单质,还是离子化合物或共价化合物。

离子化合物,由阴、阳离子构成;共价单质或共价化合物,由原子构成。

对于离子化合物,要确定离子尤其是阴离子的组成,若阴离子是原子团,则还要确定阴离子内原子间的共价键数目;对于共价化合物,既要确定原子的相对位置,又要确定原子间的共用电子对数目等。

对于一般的非金属原子来说,共用电子对数目=8一最外层电子数。

对于H来说,只能形成一对共用电子。

12.海水中溴含量约为67mg•L-1,从海水中提取溴的一种工艺流程如图:
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转化为化合态的溴,其目的是___。

(2)步骤Ⅱ中通入热空气吹出Br2,利用了Br2的___(填序号)。

A.氧化性 B.还原性
C.挥发性 D.腐蚀性
(3)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在横线上填上适当的化学计量数:___Br2+___CO32-——___BrO3-+___Br-+___CO2。

(4)上述流程中吹出的溴蒸汽也可先用二氧化硫的水溶液吸收,再用氯气氧化,最后蒸馏,写出Br2与SO2水溶液反应的化学方程式:___。

【答案】富集(或浓缩)溴元素 C 3 3 1 5 3 SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
【解析】
【分析】
根据流程分析可知:海水晒盐后得到氯化钠和卤水,卤水中通入氯气,可将溴离子氧化为
单质溴,得到低浓度的溴溶液,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,利用纯碱溶液吸收溴单质,再用硫酸酸化,使溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质,据此解答。

【详解】
(1)由于海水中Br-的含量低,步骤Ⅰ获得游离态的溴后,步骤Ⅱ又将其转化为化合态的溴,其目的是富集(或浓缩)溴元素,故答案为:富集(或浓缩)溴元素;
(2)步骤Ⅱ用热空气吹出Br2,主要利用了Br2的挥发性,故答案为:C;
(3)该反应中Br元素的化合价由0价变为−1价、+5价,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒,配平该离子程式为:3Br2+3CO32− ═ BrO3−+5Br−+3CO2↑,故答案为:3;3;1;5;3;
(4)溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为
SO+Br+2H O=2HBr+H SO,故答案为:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4。

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13.从海水中提取溴的工业流程如图:
(1)步骤I中将卤水酸化,再通入Cl2,是为了防止Cl2与碱反应,写出Cl2与碱反应的离子方程式_____。

(2)步骤I中已获得游离态的溴,步骤II又将之转变成化合态的溴,其目的是__________。

(3)实验室保存液溴时,通常在盛液溴的试剂瓶中加少量的水,这与液溴的_____性质有关(填写序号)。

A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.密度比水大
(4)步骤II中将吹出的溴蒸汽用纯碱溶液吸收时还有CO2生成,写出吸收时发生反应的离子方程式:___。

(5)步骤II中通入热空气吹出的Br2用纯碱溶液吸收前先经过NaBr溶液,其目的是
______________。

(6)步骤III中蒸馏出工业溴后残留液的主要溶质是_______________。

(7)步骤III中若使用硝酸酸化,缺点是_________。

【答案】Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 富集溴元素 CD 3CO32-+3Br2=3CO2+5Br-+BrO3-除去未反应完的氯气 Na2SO4可能会生成氮氧化物气体污染空气
【解析】
【分析】
(1)Cl2在碱性溶液中发生歧化反应,产生Cl-、ClO-和H2O;
(2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素;
(3)溴单质具有易挥发性和在水中溶解度比较小分析;
(4)根据反应物、生成物,结合转移电子守恒、原子守恒配平方程式;
(5)根据Cl2与NaBr反应制取Br2,从Cl2反应程度上分析;
(6)NaBr、NaBrO3、H2SO4发生归中反应,根据元素守恒分析;
(7)根据硝酸的强氧化性分析。

【详解】
(1)Cl2在碱性溶液中发生歧化反应,产生Cl-、ClO-和H2O,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
根据流程分析可知:海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水,卤水加入氧化剂氧化溴离子为单质溴,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质,
(2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素,降低成本;
(3)溴单质在室温下为深红棕色液体,易挥发,由于其密度比水大,且在水中溶解度较小,实验室保存液溴时,通常在盛液溴的试剂瓶中加少量的水形成水封,故合理选项是CD;步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性,故答案为:C;
(4)根据流程图及题目叙述可知Br2在Na2CO3溶液中发生歧化反应产生NaBr、NaBrO3、
CO2,该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价,其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为:3CO32-+3Br2=3CO2+5Br-+BrO3-;(5)上述流程中吹出的溴蒸气是Cl2与NaBr反应产生的,因此溴蒸气中可能含有过量的未反应的氯气,步骤II中通入热空气吹出的Br2用纯碱溶液吸收前先经过NaBr溶液,可以发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,除去未反应完的氯气;
(6)步骤II反应产生的NaBr、NaBrO3与硫酸混合,发生反应:
5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O,反应产生的Br2被蒸出,所以步骤III中蒸馏出工业溴后残留液的主要溶质是Na2SO4;
(7)步骤III中若使用硝酸酸化,由于硝酸不仅具有酸性,而且还具有强的氧化性,可以将NaBr氧化为Br2或更高价态的化合物,HNO3被还原产生NO、NO2等氧化物,导致环境污染。

【点睛】
本题考查了海水资源的综合利用,涉及物质的保存、氧化还原反应、物质成分的判断等知识点,掌握物质的基本性质、化学反应基本理论是解答关键。

从整体上分析流程,明确每一步可能发生的反应及基本操作,再逐一分析判断。

14.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:。

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