化学原子结构与元素周期表的专项培优练习题及答案解析
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化学原子结构与元素周期表的专项培优练习题及答案解析
一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)
1.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应;乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,再让乙烯与溴水反应。
请回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生了加成反应,其理由是________(填序号)。
①使溴水褪色的反应不一定是加成反应
②使溴水褪色的反应就是加成反应
③使溴水褪色的物质不一定是乙烯
④使溴水褪色的物质就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中一定含有的一种杂质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是________________。
在实验前必须全部除去,除去该杂质的试剂可用________。
(3)为验证乙烯与溴发生的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH 试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是
_____________________________________________________________________________。
【答案】不能 ①③ 2H S 22H S Br 2HBr S ++↓ NaOH 溶液(答案合理即可) 若乙烯与2Br 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与2Br 发生加成反应,则生成22CH BrCH Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证
【解析】
【分析】
根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,该淡黄色的浑浊物质应该是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为
22H S Br 2HBr S =++↓,据此分析解答。
【详解】
(1)根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,则可能是该还原性气体与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色,则溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应,所以①③正确,故答案为:不能;①③;
(2)淡黄色的浑浊物质是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为22H S Br 2HBr S =++↓;选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体,但是不能与乙烯反应,也不能引入新的气体杂质,根据除杂原则,可以选用NaOH 溶液,故答案为:
2H S ;22H S Br 2HBr S =++↓;NaOH 溶液(答案合理即可);
(3)若乙烯与2Br 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与2Br 发生加成反应,则生成22CH BrCH Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证,故答案为:若乙烯与2Br 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与2Br 发生加成反应,则生成22CH BrCH Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证。
2.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。
氟化物
AF BF 2 DF 4 熔点/K 1266 1534 183
(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 ++H 2O Al(OH)3Al 3++3OH - NaF 与 MgF 2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;Mg 2+的半径比Na +的半径小,离子电荷比Na +多,故MgF 2的熔点比NaF 高;SiF 4为分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力结合,故SiF 4的熔点低 HCl Na +>Mg 2+>Al 3+
【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。
3.据《中国质量报》报道,我国首次将星载铷(Rb)钟应用于海洋二号卫星,已知Rb的原子序数为37。
回答下列有关铷的问题:
(1) Rb的原子结构示意图中共有______个电子层,最外层电子数为______。
(2) Rb在元素周期表中的位置是______。
(3)取少量铷单质加入水中,可观察到其剧烈反应,放出气体______(写化学式),在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液显______色,因为___________(用离子方程式表示)。
(4) Rb的还原性比K的还原性______(填“弱”或“强”)。
【答案】5 1 第五周期ⅠA族 H2蓝 2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+H2↑强
【解析】
【分析】
根据元素周期律,结合原子核外电子排布规律确定Rb元素在周期表的位置,利用元素周期律分析、解答。
【详解】
(1)Rb是37号元素,根据原子核外电子排布规律,可知Rb核外电子排布为2、8、18、8、1,所以Rb的原子结构示意图中共有5个电子层,最外层电子数为1个;
(2)Rb核外电子排布是2、8、18、8、1,根据原子核外电子层结构与元素在周期表的位置关系可知Rb在元素周期表中的位置是第五周期第IA族;
(3)Na是活泼金属,与水发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,Rb与Na是同一主族的元素,由于元素的金属性Rb>Na,所以Rb与水反应比钠更剧烈反应放出H2;RbOH是一元强碱,水溶液显碱性,在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液显蓝色,该反应的离子方程式为:2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+ H2↑;
(4)同一主族的元素,由于从上到下,原子核外电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,获得电子的能力逐渐减弱,Rb在K元素下一周期,所以Rb 的还原性比K的还原性强。
【点睛】
本题考查了原子核外电子排布与元素在周期表的位置及元素性质的关系,掌握原子核外电子层数等于元素在周期表的周期序数,原子核外最外层电子数等于元素的族序数。
利用同一主族的元素由上到下元素的金属性逐渐增强分析判断。
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PH 3最不稳定,故答案为:H 2O 、HCl 、PH 3;PH 3;
(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.离子化合物AB 2的阴、阳离子的电子层结构相同,1mol AB 2中含54 mol 电子,且有下列反应:
①H 2+B 2−−−→点燃 C ②B 2+X →Y +AB 2+H 2O ③Y +C →AB 2+Z ,Z 有漂白作用。
根据上述条件回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:AB 2________,X________,Y________,Z________。
(2)用电子式表示AB 2的形成过程:________________________。
(3)写出反应②的化学方程式:_______________________。
【答案】CaCl 2 Ca(OH)2 Ca(ClO)2 HClO
2Cl 2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl 2+
2H 2O
【解析】
【分析】
离子化合物AB 2的阴、阳离子的电子层结构相同,1mol AB 2中含54 mol 电子,则A 2+、B -离子中含有的电子数目均为18个,AB 2为氯化钙,A 为钙元素,B 为氯元素,则①H 2+
Cl 2−−−→点燃HCl ,C 为HCl ;②Cl 2+X →Y +CaCl 2+H 2O ,X 为Ca(OH)2,Y 为Ca(ClO)2;
③Ca(ClO)2+HCl →CaCl 2+Z ,Z 有漂白作用,Z 为HClO 。
【详解】
(1)由分析可知AB 2为CaCl 2,X 为Ca(OH)2,Y 为Ca(ClO)2,Z 为HClO 。
,故答案为:CaCl 2;Ca(OH)2;Ca(ClO)2;HClO ;
(2)AB 2的形成过程用电子式表示为
,故答案为:; (3)②的化学方程式为2Cl 2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl 2+2H 2O ,故答案为:2Cl 2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl 2+2H 2O 。
【点睛】
常见18电子的离子有K +、Ca 2+、Cl ‾、S 2−、HS -等。
6.下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素。
请根据要求回答问题:
(1)②的元素符号是______。
(2)⑤和⑥两种元素的非金属性强弱关系是:⑤______⑥。
(3)①和③两种元素组成的化合物中含有的化学键为________(填“离子键”或“共价键”)。
(4)④和⑥两种元素组成的化合物与AgNO3溶液反应的离子方程式为__________。
【答案】C <共价键 Ag++Cl-=AgCl↓
【解析】
【分析】
根据元素在周期表中的位置分析元素的种类;根据元素周期律及元素性质分析解答。
【详解】
根据元素周期表的结构及元素在周期表中的位置分析知,①为氢,②为碳,③为氧,④为钠,⑤为硫,⑥为氯;
(1)碳的元素符号是C,故答案为:C;
(2)⑤和⑥处于相同周期,同周期元素随核电荷数增大,非金属性增强,则两种元素的非金属性强弱关系是:⑤<⑥,故答案为:<;
(3)H和O两种元素组成的化合物中有H2O和H2O2,都属于共价化合物,含有的化学键为共价键,故答案为:共价键;
(4)Na和Cl两种元素组成的化合物为NaCl,与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓。
7.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。
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。
8.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。
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。
9.下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。
(1)表中的实线表示系周期表的部分边界,请用实线补全元素周期表的上边界____
(2)常温下,其单质呈液态的元素是____(填字母代号),它与e形成的化合物电子式为:___________(用元素符号表示)
(3)b元素形成的单质所属晶体类型可能是________(填序号)
①分子晶体②原子晶体③金属晶体④离子晶体⑤过渡型晶体
(4)元素c、d、g的氢化物的沸点由高到低的顺序为________(用化学式表示)
(5)NH3·H2O的电离方程NH3·H2O NH+4+OH-,试判断NH3溶于水后,形成的
NH3·H2O的合理结构__________(填字母代号)
【答案】 m
①②⑤ H2O>HF>HCl b
【解析】
【分析】
(1)第一周期中含有2种元素,处于第1列、18列;第2、3周期中元素处于1,2列,13~18列,据此画出元素周期表的上边界;
(2)常温下,呈液态的单质为溴与金属汞,由图可知位置可知,为溴单质,处于第四周期17
列;e为Na元素,溴与钠形成的化合物为NaBr,由钠离子与氯离子构成;
(3)b为碳元素,形成的单质可能为原子晶体,如金刚石,可能为分子晶体,若富勒烯,可能为过渡型晶体,如石墨;
(4)c为氧元素、d为氟元素、g为氯元素,结合常温下氢化物状态与氢键判断氢化物的沸点;
(5)氨水的电离生成NH4+、OH-,说明NH3•H2O 中O-H键发生断裂,来确定氨水的结构和成键情况。
【详解】
(1)第一周期中含有2种元素,处于第1列、18列;第2、3周期中元素处于1,2列,13~18列,故元素周期表的上边界为:
;
(2)常温下,呈液态的单质为溴与金属汞,由图可知位置可知,为溴单质,处于第四周期17列,为表中m元素;e为Na元素,溴与钠形成的化合物为NaBr,由钠离子与氯离子构成,溴化钠电子式为;
(3)b为碳元素,形成的单质可能为原子晶体,如金刚石,可能为分子晶体,若富勒烯,可能为过渡型晶体,如石墨;
(4)c为氧元素、d为氟元素、g为氯元素,常温下水为液体,HF、HCl为气体,故水的沸点较高,HF中分子之间存在氢键,沸点比HCl高,故沸点H2O>HF>HCl;
(5)NH3溶于水后,形成的NH3•H2O中,根据NH3•H2O的电离方程式为NH3•H2O⇌NH4++OH-,可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构,故NH3•H2O结构为b,故答案为b。
10.有关物质存在如图所示的转化关系,已知C、G、H为中学常见的单质,其中G 固态时呈紫黑色,C、H在通常状况下为气体,实验室常用E在B的催化加热下制单质H。
(1)写出B物质的名称 _______________________ ;
(2)写出①的化学反应方程式 ___________________________________________________ ;
(3)写出②的离子方程式
_____________________________________________________________;
(4)在D 溶液中通入C 后的溶液中,分离出G 的操作名称是_______________________。
【答案】二氧化锰 MnO 2+4HCl(浓) =MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 6I -+ClO 3-+6H + = 3I 2+Cl -+3H 2O 萃取
【解析】
【分析】
G 为紫黑色固体单质,且是常见单质,则G 是碘单质;实验室常用E 在B 的催化加热下制单质H ,实验室需要催化剂制取的气体单质只有氧气,所以H 为O 2,常用氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解制取氧气,所以B 为MnO 2,E 是KClO 3;浓A 溶液与B (二氧化锰)加热可以生成气体单质C ,则A 为HCl ,气体C 为Cl 2,氯气可以与D(含I -溶液)反应生成碘单质,且D 与HCl 、KClO 3反应生成碘单质,根据元素守恒可知F 为KCl 溶液,则D 为KI 溶液。
【详解】
(1)根据分析可知B 为二氧化锰,故答案为:二氧化锰;
(2)该反应为浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气的反应,故答案为:MnO 2+4HCl(浓) =MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ;
(3)该反应为KI 在酸性环境中与KClO 3发生归中反应生成碘单质的反应,故答案为:6I -+ClO 3-+6H + = 3I 2+Cl -+3H 2O ;
(4)通过萃取可将碘单质从溶液中分离,故答案为:萃取。
【点睛】
实验室制取氧气的反应有: 1、加热高锰酸钾,化学式为:2KMnO 4===(△)
K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑;
2、用催化剂MnO 2并加热氯酸钾,化学式为:2KClO 32 MnO 2KCl+3O 2↑;
3、双氧水在催化剂MnO 2(或红砖粉末,土豆,水泥,铁锈等)中,生成O 2和H 2O ,化学式为: 2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2↑;
11.有A 、B 、C 、D 四种核电荷数小于20的元素,A 原子最外层电子数是次外层的2倍;B 原子核外K 层比M 层电子数多1;C 原子最外层电子数是其电子层数的3倍;D 能形成D 2-,D 2-的M 层为最外层。
试回答下列问题:
(1)写出A 、B 、C 、D 四种元素的元素符号:A______、B______、C______、D______.
(2)写出A 、B 、C 、D 四种元素中的任意3种元素所能形成的常见化合物的化学式______、______、______。
【答案】C Na O S Na 2CO 3 Na 2SO 3 Na 2SO 4
【解析】
【分析】
A 原子最外层电子数是次外层的2倍,则A 为碳元素;
B 原子核外K 层比M 层电子数多1,则B 为钠元素;
C 原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则C 为氧元素;
D 能形成D 2-,D 2-的M 层为最外层,则S 为硫元素。
【详解】
A 原子最外层电子数是次外层的2倍,则A 为碳元素;
B 原子核外K 层比M 层电子数多1,则B 为钠元素;
C 原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则C 为氧元素;
D 能形成D 2-,D 2-的M 层为最外层,则S 为硫元素;
(1)由分析可知:A 、B 、C 、D 四种元素的元素符号分别为C 、Na 、O 、S ;
(2) C 、Na 、O 、S 四种元素中的任意3种元素所能形成的常见化合物的化学式有Na 2CO 3、Na 2SO 3、Na 2SO 4。
12.元素A 、B 、D 、E 、F 、G 均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,只有E 为金属元素。
已知A 原子只有一个电子层;E 、F 的原子序数分别是B 、D 的2倍,其中D 、F 同主族,B 、E 不同主族。
回答下列问题:
(1)元素D 在周期表中的位置____。
(2)F 和G 形成的化合物,分子中所有原子均为8电子稳定结构,该化合物的电子式为____。
(3)由上述元素组成的物质中,按下列要求写出化学方程式
①两种弱酸反应生成两种强酸______;
②置换反应,且生成物在常温均为固态____。
(4)在D 、F 、G 中选取2种元素组成具有漂白、杀菌作用的化合物___。
【答案】第二周期VI A 族 或 2324H SO +HClO=H SO +HCl 22Mg+CO C+2MgO 点燃 ClO 2、SO 2
【解析】
【分析】 A 元素为短周期主族元素,且A 原子只有一个电子层,所以A 为氢元素;F 的原子序数是D 的2倍,且D 和F 在同一主族,所以D 为氧元素,F 为硫元素,则G 为氯元素;E 为金属元素,其原子序数是B 的2倍,所以E 核外电子数为偶数,位于第三周期,为镁元素,所以B 是碳元素。
即A 、B 、D 、E 、F 、G 依次是H 、C 、O 、Mg 、S 、Cl 元素。
【详解】
(1)元素D 为氧元素,位于第二周期VI A 族;
(2)F 为硫元素,G 为氯元素,形成的化合物分子中所有原子均满足8电子稳定结构,则硫应显2价,氯显1价,所以该化合物为SCl 2或S 2Cl 2(硫与氧同主族,也可能形成硫硫非极性共价键),其对应的电子式为;
(3)①弱酸制强酸,通常发生的是氧化还原反应。
分析所给的元素中,表现强氧化性的弱酸想到次氯酸,表现还原性的酸想到H 2S 、H 2SO 3等,但二者中只有H 2SO 3与次氯酸反应生成的是两种强酸:H 2SO 3+HClO=HCl+H 2SO 4;
②置换反应,要有单质参与,生成物均为固体,排除了氯、氢等,想到镁和二氧化碳:
22Mg+CO C+2MgO 点燃;
(4)中学学习的具有漂白性的物质包括二氧化硫、过氧化钠、过氧化氢、次氯酸、二氧化氯等,其中由所给的元素组成的且组成元素为2种的,想到了二氧化氯、二氧化硫。
13.下表中的A 、B 、C 、D 表示元素周期表中的四个区域:
(1)全部是金属元素的区域为____________。
(2)短周期甲元素的单质在冷的浓硫酸或空气中,表面都生成致密的氧化膜,甲的原子序数是________。
(3)短周期乙元素的原子核外第三层电子数与第一层电子数相等,则乙元素位于元素周期表的第_______周期第______族。
(4)用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置________。
【答案】B 13 三 ⅡA
【解析】
【详解】
(1)全部是金属元素的区域为B ,为过度金属;
(2)短周期甲元素的单质在冷的浓硫酸被钝化,表面生成致密的氧化膜,在空气中迅速被氧化,表面生成致密的氧化膜,故甲为铝,原子序数是13;
(3)短周期乙元素的原子核外第三层电子数与第一层电子数相等,都为2,则乙为镁元素,位于元素周期表的第三周期第ⅡA 族;
(4)甲为铝元素,乙为镁元素,在元素周期表中对应的位置为:。
14.A 、B 、C 、X 、Y 、Z 、E 为前四周期元素,且原子序数依次增大。
A 原子核外有三个能级,且每个能级上的电子数相等,C 原子成对电子数是未成对电子数的3倍,X 、Y 、Z 、E 是位于同一周期的金属元素,X 、E 原子的最外层电子数均为1,Y 有“生物金属”之称,Y 4+和氩原子的核外电子排布相同,Z 原子核外电子的运动状态数目是最外层电子数的14倍。
用元素符号回答下列问题:
(1)B 的电子排布式:_____________,Y 的价电子排布图____________,Z 2+的价电子排布。