高考化学复习原子结构与元素周期表专项易错题及答案
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高考化学复习原子结构与元素周期表专项易错题及答案
一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)
1.完成下列问题:
(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较:NH3______PH3(填“>”或“<”)。
(2)PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。
下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是_________(填序号)。
a.不能与NaOH反应 b.含离子键、共价键 c.受热可分解
(3)已知H2与O2反应放热,断开1 mol H-H键、1 mol O=O键、1 mol O-H键所需要吸收的能量分别为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ,由此可以推知下列关系正确的是______。
①Q1+Q2>Q3②2Q1+Q2<4Q3③2Q1+Q2<2Q3
(4)高铁电池总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,写出电池的正极反应:__________,负极反应 ________________。
【答案】> bc ② FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
【解析】
【分析】
(1)根据元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物越稳定分析;
(2)PH3与HI反应产生PH4I,相当于铵盐,具有铵盐的性质;
(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热,结合燃烧反应为放热反应分析解答;
(4)根据在原电池中,负极失去电子发生氧化反应,正极上得到电子发生还原反应,结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。
【详解】
(1)由于元素的非金属性:N>P,所以简单氢化物的稳定性:NH3>PH3;
(2) a.铵盐都能与NaOH发生复分解反应,所以PH4I也能与NaOH发生反应,a错误;b.铵盐中含有离子键和极性共价键,所以PH4I也含离子键、共价键,b正确;
c.铵盐不稳定,受热以分解,故PH4I受热也会发生分解反应,c正确;
故合理选项是bc;
(3)1 mol H2O中含2 mol H-O键,断开1 mol H-H、1 mol O=O、1 mol O-H键需吸收的能量分
别为Q1、Q2、Q3 kJ,则形成1 mol O-H键放出Q3 kJ热量,对于反应H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g),
断开1 mol H-H键和1
2
mol O=O键所吸收的能量(Q1+
1
2
Q2) kJ,生成2 mol H-O新键释放的
能量为2Q3 kJ,由于该反应是放热反应,所以2Q3-(Q1+1
2
Q2)>0,2Q1+Q2<4Q3,故合理选项
是②;
(4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应,正极上得到电子发生还原反应。
根据高铁电池总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知:Fe元素的化合价由反应前K2FeO4中的+6价变为反应后Fe(OH)3中的+3价,化合价降低,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;Zn元素化合价由反应前Zn单质中的0价
变为反应后Zn(OH)2中的+2价,化合价升高,失去电子,发生氧化反应,所以负极的电极反应式为Zn+2OH --2e -=Zn(OH)2。
【点睛】
本题考查了元素周期律的应用及键能与反应热的关系、原电池反应原理的应用。
元素周期律是学习化学的重要规律,要掌握物质性质变化的规律及物质的特殊性,结合具体物质分析。
在化学反应过程中伴随的能量变化可能是热能、电能及光能,化学能的断裂与形成是能量变化的根本原因。
在书写原电池电极反应式时要结合元素化合价升降及电解质溶液的酸碱性分析,明确负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
2.锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
回答下列问题:
(1)Zn 原子核外电子排布式为__________洪特规则内容_____________
泡利不相容原理内容______________________
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn 和Cu 组成。
第一电离能
I 1(Zn)__________I 1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
原因是__________
(3)ZnF 2具有较高的熔点(872℃ ),其化学键类型是__________;ZnF 2不溶于有机溶剂而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是__________
(4)金属Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为__________,配位数为____
六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为N A ,Zn 的密度为__________g·
cm -3(列出计算式)。
【答案】1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar ]3d 104s 2 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低 每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 离子键 ZnF 2为离子化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为
主、极性较小 六方最密堆积(A 3型2A 3N 6a c ⨯⨯⨯ 【解析】
【分析】
【详解】
(1)Zn 原子核外有30个电子,分别分布在1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 能级上,其核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2,洪特规则是指原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的
能量最低,而泡利原理是指每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子,故答案为:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2;原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低;每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子;
(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,失去电子需要的能量较大,Zn 原子轨道中电子处于全满状态,Cu 失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态,所以Cu 较Zn 易失电子,则第一电离能Cu <Zn ,故答案为:大于;Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子;
(3)离子晶体熔沸点较高,熔沸点较高ZnF 2,为离子晶体,离子晶体中含有离子键;根据相似相溶原理知,极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂,ZnF 2属于离子化合物而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2为共价化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2分子极性较小,乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小,所以互溶,故答案为:离子键;ZnF 2为离子化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为主,极性较小;
(4)金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积,Zn 原子的配位数为12,该晶胞中Zn 原子个
数=12×
16+2×12+3=6,六棱柱底边边长为acm ,高为ccm ,六棱柱体积
=[(6×24a )×3×c]cm 3,晶胞密度
=m V =,故答案为:六方最密堆积(A 3型);12。
【点睛】 本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计算、微粒空间构型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等知识点,侧重考查学生分析、判断、计算及空间想像能力,熟练掌握均摊分在晶胞计算中的正确运用、价层电子对个数的计算方法,注意:该晶胞中顶点上的原子被6个晶胞共用而不是8个,为易错点。
3.同一周期(短周期)各元素形成单质的沸点变化如下图所示(按原子序数连续递增顺序排列)。
该周期部分元素氟化物的熔点见下表。
(1)A原子核外共有_______种不同运动状态的电子、_______种不同能级的电子;
(2)元素C的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为__________;
(3)解释上表中氟化物熔点差异的原因:_______;
(4)在E、G、H三种元素形成的氢化物中,热稳定性最大的是_______(填化学式)。
A、
B、C三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为______(填离子符号)。
【答案】11 4 AlO 2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH- NaF与 MgF2为离子晶体,离子之间以离子键结合,离子键是强烈的作用力,所以熔点高;Mg2+的半径比Na+的半径小,离子电荷比Na+多,故MgF2的熔点比NaF高;SiF4为分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力结合,故SiF4的熔点低 HCl Na+>Mg2+>Al3+
【解析】
【分析】
图中曲线表示8种元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系,H、I的沸点低于0℃,根据气体的沸点都低于0℃,可推断H、I为气体,气体元素单质为非气体,故为第三周期元素,则A为Na,B为Mg,C为Al,D为Si,E为P、G为S,H为Cl,I为Ar。
(1)原子中没有运动状态相同的电子,由几个电子就具有几种运动状态;
根据核外电子排布式判断占有的能级;
(2)氢氧化铝为两性氢氧化物,有酸式电离与碱式电离;
(3)根据晶体类型不同,以及同种晶体类型影响微粒之间作用力的因素解答;
(4)同周期自左而右非金属性增强,非金属性越强氢化物越稳定;
电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,据此解答。
【详解】
由上述分析可知:A为Na,B为Mg,C为Al,D为Si,E为P、G为S,H为Cl,I为Ar。
(1)A为Na元素,原子核外电子数为11,故共有11种不同运动状态的电子,原子核外电子排布式为1s22s22p63s1,可见有4种不同能级的电子;
(2)Al(OH)3为两性氢氧化物,在溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式的电离作用,电离方程式为:AlO 2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH-;
(3)NaF与MgF2为离子晶体,阳离子与阴离子之间以强烈的离子键结合,断裂化学键需消耗较高的能量,因此它们的熔沸点较高;由于Mg2+的半径比Na+的半径小,带有的电荷比Na+多,所以MgF2的熔点比NaF高;而SiF4为分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力结合,破坏分子间作用力消耗的能量较少,故SiF4的熔点低;
(4)同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,元素的非金属性:Cl>S>P。
元素的非
金属性越强,其相应的简单氢化物就越稳定,故HCl最稳定性,Na+、Mg2+、Al3+核外电子排布都是2、8,电子层结构相同,对于电子层结构相同的离子来说,离子的核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径Na+>Mg2+>Al3+。
【点睛】
本题考查核外电子排布规律、晶体结构与性质的关系、元素周期律等的应用,根据图象信息判断出元素是解题关键,突破口为二、三周期含有气体单质数目。
4.下表标出的是元素周期表的一部分元素,回答下列问题:
(1)表中用字母标出的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______________(该空用字母表示)。
(2)B,F,C气态氢化物的化学式分别为______________,其中以___________最不稳定。
(3)第三周期中原子半径最小的是__________________。
【答案】Ar K F Br M H2O、HCl、PH3 PH3 Cl
【解析】
【分析】
由元素在周期表中位置,可知A为氟、B为氧、C为磷、D为碳、E为Ar、F为Cl、G为硫、H为Al、I为Mg、J为Na、K为Ca、L为钾、N为Br、M处于过渡元素。
【详解】
(1)表中用字母标出的14种元素中,稀有气体原子最外层达到稳定结构,化学性质最不活泼的是Ar(用元素符号表示,下同);
同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强,同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱,故上述元素中金属性最强的为K,非金属性最强的为F;
Br2常温下为液态,根据元素在周期表中位置可知M属于过渡元素;
故答案为:Ar;K;F;Br;M;
(2)B,F,C气态氢化物的化学式分别为H2O、HCl、PH3,同周期自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,故非金属性O>P、Cl>P,非金属性越强,氢化物越稳定,与PH3最不稳定,故答案为:H2O、HCl、PH3;PH3;
(3)同周期自左而右原子半径减小,故第三周期中Cl原子半径最小,故答案为:Cl。
5.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-。
6.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。
族
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
周期
(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。
7.A、B、C、D四种元素都是短周期元素。
A元素的离子具有黄色的焰色反应。
B离子带有2个单位正电荷,且B元素的离子结构和Ne具有相同的电子层排布。
H2在C单质中燃烧产生苍白色火焰,D元素原子的电子层结构里,最外层电子数是次外层电子数的3倍。
根据上述条件回答:
(1)元素C位于第___周期第___族。
(2)A是___元素,B是___元素,D是___元素。
(3)A与D形成稳定的化合物的化学式为___,此化合物与水反应的化学方程式为___。
(4)C元素的单质有毒,可用A的最高价氧化物对应的水化物的溶液吸收,其离子方程式为___。
【答案】三ⅦA Na Mg O Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 【解析】
【分析】
A、B、C、D四种元素都是短周期元素,A元素的离子具有黄色的焰色反应,则A为Na元素;B离子带两个单位正电荷,且B元素的离子结构和Ne具有相同的电子层排布,则B
为12号Mg元素;H2在C单质中燃烧产生苍白色火焰,则C为Cl元素;D元素原子的电
子层结构中,最外层电子数是次外层电子数的3倍,则D原子核外有2个电子层,次外层为2,最外层电子为2×3=6,D为O元素,然后利用元素及其单质、化合物的性质来解
答。
【详解】
根据上述分析可知A是Na元素,B是Mg元素,C是Cl元素,D是O元素。
(1)元素C是Cl,Cl原子核外电子排布为2、8、7,所以Cl元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族;
(2)根据上述分析可知:A是Na元素,B是Mg元素,D是O元素;
(3)A 是 Na,D是O,Na与O形成的稳定化合物为Na2O2,Na2O2与水反应产生NaOH和
O2,反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)元素C是Cl,Cl元素的单质Cl2是有毒气体,可以与NaOH在溶液中反应产生NaCl、NaClO和H2O,反应方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+ H2O,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,所以用NaOH溶液吸收氯气可消除氯气对环境造成的污染。
【点睛】
本题考查了元素的位置、结构、性质的关系及应用。
正确推断各元素为解答本题的关键,要明确元素周期表结构、元素周期律的内容,并结合元素及其单质、化合物的性质进行解答。
8.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;
9.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, Y3+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HClO4
2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO+3H 0.1
222
【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;Y3+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HClO4;
(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
⨯⨯。
10.有关元素X 、Y 、D 、E 的信息如下:
元素 有关信息
X
地壳中含量最高的元素 Y
第三周期中原子半径最小的元素 D
最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱 E 单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏
用化学用语....
回答下列问题: (1)D 在元素周期表中的位置为____。
(2)X 、Y 、D 形成的简单离子的半径由大到小为_____。
(3)X 的一种氢化物可用于实验室制取X 的单质,其反应的化学方程式为_________,D 的单质溶于强碱的离子方程式为________。
(4)E 元素与Y 元素可形成EY 2和EY 3两种化合物,下列说法正确的是(填序号)_____。
①保存EY 2溶液时,需向溶液加入少量E 单质
②EY 2、EY 3均能通过化合反应生成
③向煮沸的NaOH 溶液中滴加几滴饱和EY 3溶液,可以制得胶体
【答案】第三周期第ⅢA 族 r(Cl -)>r(O 2-)>r(Al 3+) 2H 2O 2
2MnO 2H 2O+O 2↑ 2Al+2OH -+2H 2O=2A1O 2-+3H 2↑ ①②
【解析】
【分析】
X 是地壳中含量最高的元素,则其为氧(O);Y 为第三周期中原子半径最小的元素,则其为氯(Cl);D 元素的最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱,则其为铝(Al);E 的单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏,则其为铁(Fe)。
【详解】
(1)铝的原子结构示意图为,则其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA 族;
(2)比较O2-、Al3+、Cl-的半径时,O2-、Al3+为两个电子层数,Cl-为三个电子层,则Cl-半径最大,O2-、Al3+的核电荷数,前者为8后者为13,所以离子半径前者大于后者,从而得出离子半径大小关系为r(Cl-)>r(O2-)>r(Al3+);
(3)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,则其为H2O2,其反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,Al的单质溶于强碱离子的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑;
(4)①保存FeCl2溶液时,需向溶液加入少量Fe单质,以防止Fe2+被空气中O2氧化,①正确;
②FeCl2可由Fe与FeCl3化合制得,FeCl3可由Fe与Cl2化合制得,②正确;
③向煮沸的NaOH溶液中滴加1~2mL饱和FeCl3溶液,并继续煮沸至液体呈红褐色,可以制得胶体,③错误;
故选①②。
【点睛】
比较原子或离子半径时,通常先看电子层数,一般情况下,电子层数越多,半径越大;当电子层数相同时,比较核电荷数,核电荷数越大,半径越小;当电子层数、核电荷数均相同时,比较最外层电子数,最外层电子数越多,半径越大。
11.A、B均为钾盐的水溶液,A呈中性,B有氧化性,E的溶质中有一种含+5价元素的含氧酸盐M。
现有下图所示转化:
请回答:
(1)C的化学式为_________,检验气体F常用的试纸是______________
(2)写出物质M在生活中的常见用途______________
(3)写出F→H的化学方程式:______________
【答案】AgI (湿润的)淀粉—碘化钾试纸给食盐中加碘、给人体补充碘元素、预防甲状腺肿大等 Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O
【解析】
【分析】
A为钾盐且遇到硝酸酸化的AgNO3得到黄色沉淀,说明A为KI;D在CCl4中呈紫色,说明
D为I2;将B逐滴加入KI溶液中即可将I-氧化为I2,说明该钾盐具有强氧化性, F(黄绿色气体)为Cl2,与KOH溶液反应会生成KCl和KClO,而KClO具有氧化性,又H中含B,故H中B为KClO,上述流程中,得到的碘溶液,继续滴加KClO会继续发生氧化还原反应,KClO继续将I2氧化为IO3-,溶液变为无色,结合已知信息,E的溶质中有一种含+5价元素的含氧酸盐M,则M为KIO3;氯气可氧化氯化亚铁为氯化铁,故K为FeCl3,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
(1)C为黄色沉淀,其化学式为AgI,F为氯气,检验气体氯气常用的试纸是(湿润的)淀粉—碘化钾试纸,故答案为:AgI;(湿润的)淀粉—碘化钾试纸;
(2)根据上述分析知,M为KIO3,在生活中的常见用途是:给食盐中加碘、给人体补充碘元素、预防甲状腺肿大等
(3)F→H为氯气与氢氧化钾的反应,其化学方程式为:Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O。
12.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。
13.下表是元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。
请回答下列问题。
(1)①—⑩中,最活泼的金属元素是___________________(写元素符号);最不活泼的元素是_______(写元素符号)。
(2)④、⑤的简单离子,其半径更大的是________(写离子符号)。
(3)⑧、⑨的气态氢化物,更稳定的是_________(填化学式)。
(4)元素的非金属性:①_______⑦(填“>”或“<”)。
(5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中:酸性最强的是___________(填化学式),既能与酸反应又能与碱反应的是___________(填化学式).
【答案】Na Ar F-HCl>HClO4Al(OH)3
【解析】
【分析】
由元素在周期表中位置可知,①为C元素、②为N元素、③为O元素、④为F元素、⑤为Na元素、⑥为Al元素、⑦为Si元素、⑧为S元素、⑨为Cl元素、⑩为Ar元素。
【详解】
(1)①—⑩中,最活泼的金属元素是左下角的Na元素,最不活泼的元素为0族元素Ar 元素,故答案为:Na;Ar;
(2)氟离子和钠离子电子层结构相同,电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,则氟离子半径大于钠离子,故答案为:F-;
(3)元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氯元素的非金属性强于硫元素,则氯化氢的稳定性强于硫化氢,故答案为:HCl;
(4)同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,则碳元素的非金属性强于硅元素,故答案为:>;
(5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是高氯酸;氢氧化铝是两性氢氧化物,既能与酸反应又能与碱反应,故答案为:HClO4;Al(OH)3。
【点睛】
注意对元素周期表的整体把握,注意位置、结构、性质的相互关系是解答关键。
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:。