上海华东政法大学附属中学高中化学必修一第四章《物质结构元素周期律》经典题(含解析)
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一、选择题
1.短周期元素M的原子核外有n个电子层上排布了电子,最外层电子数为2n+1。
下列有M的说法中,不一定正确的是
A.M是非金属元素
B.M的气态氢化物不一定是电解质
C.M的常见单质在常温下为气态
D.M的最高价氧化物对应的水化物是强酸
答案:B
【详解】
由于最外层电子数不超过8,第一电子层最多容纳2个电子,所以n=2或3,对应最外层电子数为5或7,那么M为N或Cl;
A.根据分析M是非金属元素,A项正确;
B.氨气分子不属于电解质,HCl为电解质,B项错误;
C.氮气和氯气常温下均为气态,C项正确;
D.高氯酸和硝酸均为强酸,D项正确;
答案选B。
2.下列有关化学用语表达正确的是
A.CH2=C(CH3)CH=CH2系统命名为:2-甲基-1,4-丁二烯
B.二氧化碳的结构式:O=C=O
C.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子:14692U
D.氟原子的结构示意图:
答案:B
【详解】
A. CH2=C(CH3)CH=CH2系统命名为:2-甲基-1,3-丁二烯,故A错误;
B.二氧化碳中碳与氧形成碳氧双键,结构式:O=C=O,故B正确;
U,故C错误;C.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子,质量数为146+92=238:238
92
D.氟原子是9号元素,最外层只有7个电子,结构示意图:,故D错误;
故选B。
3.下列关于物质性质变化的比较,不正确
...的是
A.酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
B.原子半径大小:K>Na>S>O
C.稳定性:HF>H2O>NH3
D.还原性强弱:F->Cl->Br-
答案:D
【详解】
A.非金属性:Cl>S>P>Si,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则酸性强弱顺序为:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3,A正确;
B.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径大小:K>Na>S>O,B正确;
C.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性:F>O>N,则稳定性:HF>H2O>NH3,C 正确;
D.同主族自上而下非金属性逐渐减弱,相应阴离子的还原性逐渐增强,则还原性强弱:F -<Cl-<Br-,D错误,
答案选D。
4.下列说法不正确
...的是
A.离子键只能存在离子化合物中
B.共价化合物中只能含有共价键
C.化学键可以存在于原子之间也可以存在于分子之间
D.化学反应的过程,本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程
答案:C
【详解】
A.含有离子键的化合物为离子化合物,故离子键只能存在离子化合物中,A正确;B.只含有共价键的化合物为共价化合物,所以共价化合物中只能含有共价键,B正确;C.化学键可存在于物质分子内,存在于相邻的两个或多个原子之间,但不能存在于分子之间,C错误;
D.化学反应的过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中有旧化学键的断裂和新化学键形成,故本质上是旧化学键断裂和新化学键形成的过程,D正确;
故合理选项是C。
5.自然界中时刻存在着氮气的转化。
实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。
下列叙述正确的是
A.N2→NH3,NH3→NO均属于氮的固定
B.在催化剂a作用下,N2发生了氧化反应
C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
答案:D
【详解】
A .N 2转化为NH 3属于氮的固定,而NH 3转化为NO 是氮元素化合物之间的转化,不属于氮的固定,A 叙述错误;
B .在催化剂a 的作用下,氮原子由0价变为-3价,化合价降低,获得电子,发生了还原反应,B 叙述错误;
C .在催化剂a 表面发生了非极性共价键(氮氮键)的断裂,在b 表面NH 3→NO ,断裂极性共价键N−H 键,发生了极性共价键的断裂,C 叙述错误;
D .催化剂可以提高化学反应速率,可以提高单位时间内生成物的产量,D 叙述正确; 答案为D 。
6.下列实验对应的现象及结论均正确且两者具有因果关系的
答案:C 【详解】
A .二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,由现象不能说明炭被氧化成CO 2,故A 错误;
B .盐酸不是Cl 的最高价含氧酸,因此不能比较Si 和Cl 的非金属性,故B 错误;
C .滴加KSCN 溶液,溶液不变色,可知不含铁离子,再滴加新制氯水,溶液变红,可知原溶液中一定含有Fe 2+,故C 正确;
D .SO 2通入BaCl 2溶液中不反应,二氧化硫可被硝酸氧化生成硫酸根离子,白色沉淀为硫酸钡,故D 错误; 答案选C 。
7.已知3.0g 2-
3AO 中核外电子数比质子数多6.02×1022个,下列说法中正确的是 A .A 元素的相对原子质量为12 B .AO 23-
的摩尔质量为60 C .3.0gAO 23-
的物质的量是0.02mol D .A 原子的摩尔质量32g/mol
答案:A 【详解】
因1mol 2-3AO 中,核外电子数比质子数多2mol ,则3.0g 2-3AO 的物质的量为
2-1
2326.02106.0211=0.05mol 20mol
⨯⨯⨯,则M (2-3AO )= 3.0g =60g/mol 0.05mol ,M (A)=60g/mol-48g/mol=12g/mol ,
A. A 元素的相对原子质量为12,故A 正确;
B. AO 23-
的摩尔质量为60 g/mol ,故B 错误; C. 3.0gAO 23-的物质的量是0.05mol ,故C 错误; D. A 原子的摩尔质量12g/mol ,故D 错误; 故选A 。
8.科学家将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干得到“全碳气凝胶”,该固态材料的密度仅是0.16mg·cm -3 ,是迄今为止世界上最轻的材料。
下列有关说法正确的是
A .“全碳气凝胶”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
B .“全碳气凝胶”与石墨互为同位素
C .“全碳气凝胶”中含有碳碳双键,属于烯烃
D .“全碳气凝胶”的性质稳定,能在热的浓硫酸中稳定存在 答案:A 【详解】
A .“全碳气凝胶”具有极大的比表面积,吸附性强,可用作处理海上原油泄漏的吸油材料,A 说法正确;
B .“全碳气凝胶”与石墨都是碳的单质,互为同素异形体,B 说法错误;
C .“全碳气凝胶”为碳的单质,无氢原子,不属于烃类,C 说法错误;
D .“全碳气凝胶”的性质稳定,但能在热的浓硫酸发生反应生成二氧化碳、二氧化硫等物质,D 说法错误; 答案为A 。
9.已知X 、Y 、Z 、W 四种元素中,X 元素原子核内没有中子;Y 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍;Z 元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同;W 元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同。
下列说法正确的是( ) A .X 元素的原子不存在同位素现象 B .Y 元素在自然界仅以游离态存在
C .Z 元素的原子性质很活泼,易失去电子形成稳定结构
D .W 单质具有强还原性,能将Fe 还原到+3价 答案:C 【分析】
X 元素原子核内没有中子,则X 为H ;Y 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,核外有6个电子,为O ;Z 元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同,则Z 为Na ;W 元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同,W 为Cl 。
【详解】
A.X元素为H,存在氕、氘、氚3种原子,存在同位素现象,A说法错误;
B.Y元素为O,空气的氧气在自然界以游离态形式存在,二氧化碳、水蒸气等氧元素以化合态形式存在,B说法错误;
C.Z元素为Na,其原子性质很活泼,易失去1个电子形成稳定结构,C说法正确;D.W单质为氯气,具有强氧化性,能将Fe氧化到+3价,D说法错误;
答案为C。
10.下列说法正确的个数是()
①第IA族元素铯的两种核素,137Cs比133Cs多4个质子
②因为氧化性HClO>稀H2SO4,所以非金属性Cl>S
③常温下白磷可自燃而氮气必须在放电时才与氧气反应,则非金属性:P>N
④离子化合物中既可以含有极性共价键,又可以含有非极性共价键
⑤从上到下,卤族元素的非金属性逐渐减弱,所以酸性HCl>HI
⑥离子半径:K+>Cl->S2-
⑦C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
⑧硒化氢(H2Se)是无色、有毒,比H2S稳定的气体
A.1个B.2个C.3个D.4个
答案:B
【详解】
①两种核素为均为Cs元素的原子,质子数相同,故①错误;
②元素 Cl、S 为同周期元素,非金属强弱:Cl>S,与 HClO 氧化性大于H2SO4无关,可通过比较元素最高价含氧酸的酸性强弱比较元素非金属性强弱,故②错误;
③N、P 为同主族元素,非金属性强弱:N>P,与单质和 O2反应的条件无关,故③错误;
④离子化合物可由金属和非金属元素组成,也可由非金属元素组成,例如 NH4NO3。
当结构中有非金属元素形成的原子团时,会存在共价键,例如 NaOH 中含离子键、极性共价键,Na2O2中含离子键、非极性共价键,故④正确;
⑤卤族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则气态氢化物稳定性逐渐减弱,不能推导氢化物的酸性,故⑤错误;
⑥离子的电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小;电子层数不同时,层数越多,离子半径越大,则三种离子半径大小为:S2->Cl->K+,故⑥错误;
⑦四种元素对应的最高价氧化物的水化物的化学式分别为:H2CO3、H3PO4、H2SO4、HClO4,依次为弱酸、中强酸、强酸、强酸,Cl 的非金属性大于 S,则酸性强弱为:HClO4>H2SO4,4 种元素对应的最高价酸,酸性逐渐增强,故⑦正确;
⑧S和Se同主族,硫化氢是无色有毒气体,则硒化氢(H2Se)无色、有毒,元素的非金属性越弱,其氢化物越不稳定,Se的非金属性小于S,则硒化氢(H2Se)不如H2S稳定,故⑧错误;综上④⑦正确;
故答案选B。
11.短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其中A、D同主族,B、C、E分处三个连续的主族,且最外层电子数依次增加。
C是地壳中含量最多的元素,C和D
可形成两种化合物(阳离子与阴离子个数比均为2:1),A和D也可以形成离子化合物。
下列说法错误的是
A.原子半径:D>E>B>C
B.A与其他四种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
C.最高价含氧酸的酸性:E>B
D.化合物DCA、DEC的水溶液均显碱性
答案:B
【分析】
短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,C是地壳中含量最多的元素,C 为O元素,C和D可形成两种化合物(阳离子与阴离子个数比均为2:1),分别是Na2O2、Na2O,D为Na元素,A、D同主族,A和D也可以形成离子化合物,A为H元素,其中B、C、E分处三个连续的主族,且最外层电子数依次增加,B为N元素,E为Cl元素。
【详解】
A. 同周期从左到右原子半径逐渐减小,Na>Cl、N>O,同主族元素从上到下,原子半径增大,原子半径:D>E>B>C即Na>Cl>N>O,故A正确;
B. H与其他四种元素形成的二元化合物NaH中H化合价为-1,故B错误;
C. 最高价含氧酸的酸性:HClO4>HNO3,故C正确;
D. 化合物NaOH是强碱、NaClO是强碱弱酸盐,前者为碱,后者水解,它们的水溶液均显碱性,故D正确;
故选B。
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
Y是地壳中含量最高的元素,X、Y原子的最外层电子数之比为2:3,Z是短周期中金属性最强的元素,W原子与X原子的最外层电子数相同。
下列说法正确的是
A.Z位于元素周期表中第2周期ⅠA族
B.X的非金属性比Y的强
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D.原子半径:r(Y)< r(X)<r(W)<r(Z)
答案:D
【分析】
Y是地壳中含量最高的元素,所以W为O元素,X、Y原子的最外层电子数之比为2:3,且X的原子序数比O小,所以X为C元素,Z是短周期中金属性最强的元素,则Z为Na 元素,W原子与X原子的最外层电子数相同,且原子序数大于Na,则W为Si元素。
【详解】
A.Z为Na元素,位于元素周期表中第3周期ⅠA族,故A错误;
B.同周期主族元素自左至右非金属性依次减弱,所以C的非金属性比O弱,故B错误;C.非金属性越强气态氢化物越稳定,Si的非金属性比C弱,所以气态氢化物比C的弱,故C错误;
D.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同核电荷数越小半径越大,所以原子半径:
r(Y)< r(X)<r(W)<r(Z),故D正确;
综上所述答案为D。
13.随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。
下列关于说法中不正确的是
A.f在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族。
B.d、e常见离子的半径大小:r(O2-)>r(Na+)
C.g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:HClO4>H2SO4
D.x2d2的结构式:
答案:D
【分析】
8种元素为短周期元素,在同一周期中,从左向右原子半径逐渐变小,同一主族,从上到下原子半径逐渐变大,主族元素最高正化合价一般等于族序数,最低负价=8-主族族序数,从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数可知,x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素,据此进行解答;【详解】
A. f为Al元素,在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族,A正确;
B. d是O元素,e是Na元素,电子层结构相同的离子,核电荷数大者离子半径小,d、e简单离子的半径大小:r(O2-)>r(Na+),B正确;
C. 非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强, g是S元素,h是Cl元素,g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:HClO4>H2SO4,C正确;
D. x2d2的为过氧化氢,属于共价化合物,结构式:H-O-O-H,D不正确;
答案选D。
14.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X、W同主族,Y+与X2-具有相同的电子层结构,Z原子的最外层电子数等于X原子最外层电子数的一半,则下列叙述正确的是()
A.Y2X2中阴阳离子的个数比为1:1
B.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
C.X和W形成的常见化合物WX2为直线型分子
D.Y、Z的最高价氧化物的水化物之间能发生反应
答案:D
【分析】
Y+与X2-具有相同的电子层结构,则Y为Na;X为O;X、W同主族,则W为S;Z原子
的最外层电子数等于X原子最外层电子数的一半则Z为Al,以此分析。
【详解】
Y+与X2-具有相同的电子层结构,则Y为Na;X为O;X、W同主族,则W为S;Z原子的最外层电子数等于X原子最外层电子数的一半则Z为Al。
O,个数比为2:1,故A错误;
A Y2X2为Na2O2,属于离子化合物,阴阳离子为Na+和2-
2
B. 同周期原子半径递减,同主族原子半径递增,则原子半径的大小顺序:
r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),故B错误;
C. X和W形成的常见化合物SO2,其中S原子为sp2杂化,呈“V”型结构,故C错误;
D. Y、Z的最高价氧化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者混合可以发生反应,故D正确。
故答案选:D。
15.W、X、Y、Z 是短周期主族元素,且原子序数依次增大,W 的氧化物较多,其中一种为红棕色气体,X 为同周期主族元素中原子半径最小的金属元素,四种元素的最外层电子数之和为 19。
下列说法正确的是
A.元素的简单气态氢化物的热稳定性:W<Y
B.X 的最高价氧化物对应的水化物为强碱
C.Y、Z 两元素的最高价氧化物均能溶于水
D.常温下,Y 的单质为固体
答案:D
【分析】
W的氧化物较多,其中一种为红棕色气体,W是氮;X为同周期主族元素中原子半径最小的金属元素,X的原子序数比氮大的短周期元素,X是铝;四种元素的最外层电子数之和为19,5+3+x+y=19,y+z=11,Y是硅,Z是氯或Y是磷,Z是硫,以此解答。
【详解】
A. 简单气态氢化物的热稳定性:PH3<H2S<NH3或SiH4<NH3<HCl,故A错误;
B. 氢氧化铝是两性氢氧化物,故B错误;
C. SiO2难溶于水,最高价氧化物不一定溶于水,故C错误;
D. Y无论是硅还是磷在常温下均为固体,故D正确;
故选D。
二、填空题
16.(1)在周期表里,主族元素所在的族序数等于原子核外电子数。
(____)
(2)元素的原子序数越大,其原子半径也越大。
(____)
(3)在周期表里,元素所在的周期数等于原子核外电子层数。
(____)
(4)氢键是化学键。
(____)
(5)碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键。
(____)
(6)乙醇分子跟水分子之间只存在范德华力。
(____)
答案:错错对错错错
【详解】
(1)错;在周期表里,主族元素所在的族序数等于原子最外层电子数。
(2)错;原子半径呈周期性变化,同一周期内元素的原子序数越大,其原子半径也越小。
(3)对;在周期表里,元素所在的周期数等于原子核外电子层数。
(4)错;氢键不是化学键,它是分子间作用力的一种。
(5)错;氯化氢和碘化氢都不再存在氢键,碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢相对分子质量大。
(6)错;乙醇分子跟水分子之间存在范德华力和氢键。
17.下列为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题。
族
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0周期
2⑥⑦⑪
3①③⑤⑧⑩
4②④⑨
(2)①②⑤中,最高价氧化物的水化物,碱性最强的是___________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是_________________。
(4)元素⑦的氢化物电子式为_______,该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是________________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为__________和__________。
①和⑨两元素形成化合物中化学键的类型为____________,该化合物灼烧时焰色为_________,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为__________________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为___________。
(7)⑧⑨⑪三种元素形成的气态氢化物最稳定的是_______。
答案:Ar F KOH K+>Ca2+>Mg2+2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑NaOH HBrO4离子键黄色Cl2+2Br-=2Cl-+Br2NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O HF
【分析】
由元素在周期表中的位置可知,①为Na、②为K、③为Mg、④为Ca、⑤为Al、⑥为C、⑦为O、⑧为Cl、⑨为Br、⑩为Ar、⑪为F,据此解答。
【详解】
(1)稀有气体Ar原子最外层为稳定结构,化学性质最不活泼,同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径最小的是F;
(2)①②⑤中,金属性K>Na>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故KOH的碱性最强;
(3)电子层越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半
径:K+>Ca2+>Mg2+;
(4)元素⑦的氢化物是H2O,电子式为,常温下K与水反应生成KOH与氢气,
反应离子方程式为:2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑;
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的NaOH、HBrO4,①和⑨两元素形成化合物为NaBr,含有离子键,由于含有钠元素,该化合物灼烧时焰色为黄色,氯气与溴化钠反应生成氯化钠与溴单质,反应离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应生成偏铝酸钠与水,反应方程式为:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O;
(7)同一主族从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性:F>Cl>Br,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,则气态氢化物的稳定性最强的为HF。
18.如图所示标出的是元素周期表的一部分元素,据图回答下列问题。
(1)图中用字母标出的14种元素中,化学性质最不活泼的是________(用元素符号表示,下同),金属性最强的是________,非金属性最强的是________,常温下单质为液态的非金属元素是________________,属于过渡元素的是________(本空用图中字母表示)。
(2)b、f、c气态氢化物的化学式分别为________、________、________,其中热稳定性最弱的是______。
(3)图中第三周期元素中原子半径最小的是________(稀有气体元素除外)。
答案:Ar K F Br m H2O HCl PH3PH3Cl
【详解】
(1)根据元素在周期表中的位置可判断E是稀有气体元素Ar,化学性质最不活泼。
金属性最强的元素位于第IA的l,l是K。
非金属性最强的是位于第ⅦA 的a,即F。
常温下单质为液态的非金属元素是Br,即是n。
周期表中第3列至第12列共10列元素属于过渡元素,所以属于过渡元素的是m;
(2)b、f、c分别是O、Cl、P,最低价分别是-1价、-1价和-3价,因此气态氢化物的化学式分别为H2O、HCl、PH3。
非金属性越强,氢化物的稳定性越强,三种元素的非金属性强弱顺序为O>Cl>P,所以PH3 的稳定性最差;
(3)同周期自左向右原子半径逐渐减小,所以第三周期中原子半径最小的是Cl。
【点睛】
本题考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。
推出各元素是解答本题的关键,根据元素的“构、位、性”的关系进行解答。
19.已知①Na2O2②O2③HClO④H2O2⑤Cl2⑥NaClO⑦O3七种物质都具有强氧化性。
请回答下列
问题:
(1)上述物质中互为同素异形体的是_____(填序号,下同)。
(2)含非极性键的共价化合物是_____。
(3)属于离子化合物的有_____种。
(4)Na2O2、HCIO、H2O2均能用于制备O2。
①HClO在光照条件下分解生成O2和HCl,用电子式表示HCl的形成过程_____。
②写出Na2O2与H2O反应的方程式并标出电子转移方向和数目_____。
③H2O2在二氧化锰催化作用下可以制备O2。
若6.8gH2O2参加反应,则转移电子数目为
_____,生成标准状况下O2体积为_____L。
答案:②⑦④2
1.204×1023或0.2N A
2.24
【分析】
①Na2O2为离子化合物,含有离子键和非极性键;
②O2为非金属单质,只含有非极性键;
③HClO为共价化合物,含有极性键;
④H2O2为共价化合物,含有极性键和非极性键;
⑤Cl2为非金属单质,只含有非极性键;
⑥NaClO为离子化合物,含有离子键和极性键;
⑦O3为非金属单质,只含有非极性键;
【详解】
(1)由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体,O2与O3是氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,故答案为:②⑦;
(2)由分析可知,含非极性键的共价化合物是H2O2,故答案为:④;
(3)由分析可知,七种物质中Na2O2和NaClO为离子化合物,共2种,故答案为:2;(4)①HCl是共价化合物,用电子式表示HCl的形成过程是:,故答案为:;
②Na2O2与H2O反应生成氧气和氢氧化钠,反应的化学方程式为2Na2O2 +2H2O=4NaOH
+O2↑,反应中生成1mol氧气,转移2mol电子,电子转移方向和数目可表示为
,故答案为:;
③在二氧化锰做催化剂作用下,双氧水分解生成水和氧气,反应的化学方程式为
2H2O2O2↑+2H2O,由方程式可知,生成1mol氧气转移2mol电子,6.8g H2O2的物质
的量为=0.2mol,则反应生成0.1mol氧气,转移的电子的数目为
0.1mol×2×6.02×1023mol-1=1.204x1023或0.2N A,标准状况下O2体积为
0.1mol×22.4L·mol -1=2.24L,故答案为:1.204x1023或0.2N A;2.24。
【点睛】
在二氧化锰做催化剂作用下,过氧化氢不稳定分解生成水和氧气,氧化还原反应的实质是电子转移,化合价降低元素所在的反应物是氧化剂,发生还原反应,元素失去电子化合价升高,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数。
20.A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大,其中,A、C及B、D分别是同主族元素;A元素的原子半径是所有主族元素中原子半径最小的;B、D两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的2倍;四种元素所形成的单质中
A、B单质是气体,C、D单质是固体。
(1)写出以下元素的名称:B________________;C______________。
(2)写出D元素在周期表中的位置___________________________
(3)用电子式表示C2D的形成过程:_______________________________
(4)写出由B、C两元素所形成的原子个数比为1:1的化合物的的电子式_______;属于
_______(填“离子”或“共价”)化合物,存在的化学键的种类有______________________;写出它与水反应的离子方程式_______________________________
答案:氧钠第三周期,ⅥA族
离子离子键、非极性键(共价键)2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
【分析】
A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子半径是所有主族元素中原子半径最小的,A与C同主族,则A为H元素;B与D同主族,分别处于二、三周期,二者质子数之和至少为11,两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的二倍,C不可能为Li,可推知C为Na;则B、D质子数之和为
(1+11)×2=24,令B的质子数为x、则D的质子数为x+8,则x+x+8=24,解得x=8,则B 为O元素、D为S元素,据此填空;
【详解】
(1)据以上分析,B为氧、C为钠;
答案为:氧;钠;
(2)写出D为硫元素,其在周期表中的位置为第三周期,ⅥA族;
答案为:第三周期,ⅥA族;
(3) C2D即硫化钠,则用电子式表示C2D的形成过程为:
;
答案为:;
(4)由B、C两元素所形成的原子个数比为1:1的化合物为过氧化钠,其电子式为
+
2-+Na [:O:O:]Na ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅;过氧化钠属于离子化合物,钠离子和2-2O 之间是离子键,2-2O 内存在有非极性键(共价键);过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,其离子方程式为:2Na 2O 2+2H 2O=4Na ++4OH -+O 2↑;
答案为:+
2-+Na [:O:O:]Na ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅;离子;离子键、非极性键(共价键);2Na 2O 2+2H 2O=4Na +
+4OH -+O 2↑。
21.按要求填写下列空白:
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:__________。
(2)周期表中最活泼的非金属元素位于第__________纵行。
(3)周期表中位于第4周期、ⅡA 族的元素符号是:___________ 。
(4)所含元素为18种的周期是第_________周期、第________周期。
(5)写出第2周期、ⅤA 族元素单质的电子式:______________ 。
答案:188O 17 Ca 4 5 :N ⋮⋮N:
【详解】
(1)质子数=原子序数,质子数决定元素种类,所以含有8个质子的元素是O ,并且质子数+中子数=质量数,所以该元素的质量数是18,表示为188O ,
答案为188O 。
(2)周期表中最活泼的非金属元素为F ,为第ⅤⅡA 族元素,与最后一列元素相邻,则位于第17纵行;
答案为17。
(3)周期表中位于第4周期、ⅡA 族的元素符号是Ca ;
答案为Ca 。
(4)所含元素为 18 种的周期是第四、五周期;
答案为四;五。
(5)第2周期、ⅤA 族元素单质为N 2,它的电子式
; 答案为。
22.甲元素的原子序数是19,乙元素原子核外有两个电子层,最外电子层上有6个电子;丙是元素周期表第ⅠA 族中金属性最弱的碱金属元素。
(1)甲元素位于周期表中第________周期;乙元素位于周期表中第________族;丙元素的名称为______________。
(2)甲的单质与水反应的离子方程式为__________________________________。
(3)乙单质与丙单质反应的化学方程式为________________________。
答案:四 ⅥA 锂 2K +2H 2O =2K ++2OH -+H 2↑ 4Li +O 2=2Li 2O
【分析】
甲元素的原子序数是19,则甲为钾元素,乙元素原子核外有两个电子层,最外电子层上有。