第一章原子结构元素周期率单元练习
单选题
1. 某元素离子的结构示意图为。下列关于该元素或离子的说法中,正确的是( )
A. 元素符号是 B. 该元素在周期表中的位置是第三周期、族
C. 在化学反应中易失电子 D. 微粒半径小于
2. 饮茶是中国人的传统饮食文化之一。为方便饮用,可通过以下方法制取罐装饮料茶,上述过程涉及的实验方法、实验操作和物质作用说法不正确的是( )
A. 操作利用了物质的溶解性 B. 操作为过滤
C. 操作为萃取分液 D. 加入抗氧化剂是为了延长饮料茶的保质期
3. 实验室常用制取,反应的化学方程式为。下列说法不正确的是( )
A. 分子中含有极性键和非极性键
B. 分子中只含极性键
C. 若有的参加反应,生成的氧气
D. 该反应中既是氧化剂也是还原剂
4. 、、、是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化如图。已知的一种核素的质量数为,中子数为;和原子的核外电子数相差;的单质是一种常见的半导体材料;的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是( )
A. 对应的简单离子的半径: B. 对应的简单气态氢化物的稳定性:
C. 元素、和能形成多种化合物 D. 的最高价氧化物对应的水化物具有强酸性
5. “空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:
下列说法不正确的是( )
A. 向浓缩海水中通入时,溴元素的化合价升高被氧化
B. 空气吹出法利用了溴单质的挥发性
C. 在吸收塔中与发生反应以达到富集目的
D. 从蒸馏塔中出来后的操作为萃取
6. 为探究酸性溶液与的反应,将酸性溶液逐滴加入淀粉溶液中,并采用氧化还原电势传感器探测溶液中的电势。电势变化如图,实验过程中的部分现象如表。下列说法错误的是( )
时间 电势 酸性溶液体积 溶液颜色
无色
蓝色
深蓝
棕黄
已知:理论上在酸性条件下,高锰酸根离子能将碘离子最终氧化为碘酸根离子
A. 时,发生反应
B. 时,发生反应
C. ,随着酸性高锰酸钾溶液的滴加,的物质的量不断增加
D. 酸性高锰酸钾溶液不宜作为由海带制取碘单质的氧化剂
7. 下列实验方案中,能达到相应实验目的的是( )
选项
方案
目的 分离酒精和水 检验浓硫酸与铜反应产生的二氧化疏 比较、和的酸性强弱 制取并收集干燥纯净的
A. B. C. D.
8. 为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案:下列说法正确的是( )
A. 中反应的离子方程式:
B. 中分液时含的溶液从分液漏斗上口倒出
C. 操作使用的是反萃取法,得到的上层溶液中含有
D. 操作的名称是加热
9. 如图是部分短周期元素的主要化合价与原子序数的关系,下列说法正确的是( )
A. 最高正化合价:
B. 简单气态氢化物的热稳定性:
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性:
D. 和二者最高价氧化物对应的水化物在水中不能发生反应
10. 年是门捷列夫提出元素周期表周年。根据元素周期表和元素周期律,下列说法正确的有几个
年第一张元素周期表是按照核电荷数依次递增顺序编排
Ⅰ族元素全部为碱金属元素
同周期Ⅱ族与Ⅲ族元素原子序数相差,,
碱金属单质从上到下密度依次递增
卤素单质从上到下熔沸点依次递增
铊的最高价氧化物对应水化物具有两性
砹为有色固体,不稳定,感光性很强,但不溶于水也不溶于稀硝酸
证明的非金属性强于,可用盐酸与碳酸钠溶液反应
中阳、阴离子个数之比为:,可用在空气中燃烧制备
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
11. 年,我国化学家张青莲用同位素质谱法准确测得铟元素的原子量为,被国际原子量委员会采用为新标准。已知位于元素周期表第周期Ⅲ族。下列说法不正确的是( )
A. 的金属性强于 B. 的原子结构示意图为
C. 为过渡元素 D. 的最高价为价
12. 反应放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A. 中子数为的氯原子: B. 的结构式:
C. 的结构示意图: D. 的电子式:
13. 下列离子方程式中,正确的是( )
A. 将稀硫酸滴在铁片上:
B. 氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液混合:
C. 用亚铁离子处理含重铬酸根离子的废水:
D. 将表面打磨后的铝片浸入氢氧化钠溶液中:
14. 现有短周期元素、、、和在周期表中的位置如图所示,其中原子的核外电子数是原子核外电子数的两倍,下列说法正确的是( )
A. 的气态氢化物比的气态氢化物稳定
B. 原子半径:
C. 元素的最高化合价为价
D. 氧化物对应水化物的酸性一定比氧化物对应水化物的酸性强
15. 空气吹出法是工业上大规模海水提溴的常用方法,流程如下:
下列说法错误的是( )
A. 中发生的主要反应为
B. 物质为
C. 的目的是富集溴元素
D. 空气吹出法利用了溴易挥发的性质
二、填空题
16. 如图是元素在元素周期表中的位置。
在周期表中的位置是第 ______周期第 ______族,其淡黄色氧化物与反应的化学方程式是 ______。
的一种核素的中子数是,表示该核素的符号是 ______。
非金属性:______填“”或“”,从原子结构角度解释其原因:______。
、两种元素形成的化合物有重要的用途,用电子式表示它的形成过程 ______。
下列关于的说法正确是 ______。
原子结构示意图为
其单质可以和水反应生成
在同主族的元素中,的金属性最强
17. 请根据元素周期律、元素周期表的知识解决下列问题。
写出以下元素的元素符号。
其单质氧化性最强的元素:_________,短周期中其单质还原性最强的元素:_________。
从原子结构的角度说明的得电子能力比强的原因:______________________________________________________________________________。
已知、位于同一周期,请完成下列排序。
、的还原性:__________________。
、、的酸性:___________________________。
三、实验题
18. 海洋植物中富含一种人体必需的微量元素碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下:
提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为_______。
在实验室里把有机碘化物转化为碘离子往往需要灼烧操作,灼烧海带需要在_______中进行。
若从绿色化学角度考虑,处选不好的原因是 _______。
操作中,实验室可用如图仪器将富集到有机溶液,该步操作的名称为_______;如图中所选用的有机溶剂可以是_______选填编号。
酒精 醋酸 四氯化碳 苯
操作中具体实验步骤为:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.检验分液漏斗旋塞和上口的瓶塞是否漏液;
C.把碘水跟四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
D.倒转漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收下层溶液;
F.将分液漏斗。上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔;
G.从分液漏斗上口倒出上层溶液;
H.静止、分层。
实验步骤的正确顺序为______________________________。
为寻找氯水的替代品,某同学设计了如下实验来证明能否代替氯水。实验操作:将作为氧化剂滴加入溶液中,取少量反应后的溶液于试管中,_______,则证明能代替氯水。请写出此反应的离子方程式 _______。
19. 根据下图所示装置回答以下问题。
已知:常温下与浓盐酸反应可制得。不溶于水。
利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中装置的名称是_______。干燥管的作用是____________________________。
实验室中现有药品:溶液、、浓盐酸、,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫,烧瓶中发生反应的离子方程式为_________________。装置中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为_____________________。
若要用此装置证明酸性:,进而证明非金属性:,从以下所给物质中选出甲同学设计实验所用到的物质:稀硝酸 稀盐酸 碳酸钙 溶液
装置与所盛试剂分别为________填序号;试管中发生反应的离子方程式为________________________________。有同学认为此实验不能说明、、的非金属性强弱,你认为原因是________________________________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.该元素质子数为,则元素符号是,故A错误;
B.该元素为钠,其核电荷数为,核外电子排布是、、,则该元素在周期表中的位置是第三周期、族,故B正确;
C.元素离子的结构示意图为,最外层是个电子,稳定状态,在化学反应中不易失电子,也不易得到电子,故C错误;
D.该微粒为钠离子,根据同电子层结构核多径小,则离子半径大于,故D错误。
综上所述,答案为。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题综合考查物质的分离与提纯,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和实验能力,主要把握物质的性质以及实验的原理、方法,难度不大。
【解答】
A.提取可溶物,利用了物质的溶解性,故A正确;
B.为分离不溶性茶渣,为过滤,故B正确;
C.中混合物不分层,分罐密封,无萃取、分液操作,故C错误;
D.为避免茶多酚被氧化,可加入抗氧化剂,目的是为了延长饮料茶的保质期,故D正确。
故选:。
3.【答案】
【解析】分子中含有极性键和非极性键,项正确;
分子中只含有极性键,项正确;
没有指出温度和压强,气体摩尔体积未知,的体积无法计算,项错误;
分解生成和,氧元素的化合价由价部分升高到价,部分降低到价,故H既是氧化剂也是还原剂,项正确。
4.【答案】
【解析】由图象和题干描述可知,为元素,为元素,为元素,为元素,据此回答。
A.、离子电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:,A正确;
B.非金属性,非金属性越强,氢化物越稳定,B正确;
C.、、三者之间能形成多种化合物如:、、、等,C正确;
D.的最高价氧化物对应的水化物为,为弱酸,D错误;
故选D。
5.【答案】
【解析】A.向浓缩海水中通入时,发生反应,溴元素的化合价升高被氧化,故A正确;
B.“空气吹出”是利用热空气升高溶液的温度,使沸点低的溴挥发出来,利用了溴单质的挥发性,故B正确;
C.在吸收塔中发生的反应是,因为海水中的浓度小,所以发生反应能达到富集目的,故C正确;
D.由图可知从蒸馏塔中出来后的操作为冷凝精馏,故D不正确;
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查实验探究,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,正确理解题给信息、明确元素化合物的性质及物质之间的转化关系是解本题关键,题目难度不大。
【解答】
A.时,溶液变蓝色,说明有碘生成,则和反应生成,离子方程式为,故A正确;
B.时,溶液由深蓝色变为棕黄色,说明被氧化生成,被还原为,离子方程式为,故B正确;
C.,随着酸性高锰酸钾溶液的滴加,逐渐被氧化为,则碘的物质的量逐渐减少,故C错误;
D.能被酸性氧化为,所以酸性高锰酸钾溶液不宜作为由海带制取碘单质的氧化剂,应该选取氯水或双氧水,故D正确;
故选C。
7.【答案】
【解析】A.乙醇和水任意比互溶,分液操作无法分离,不能达到实验目的;
B.浓硫酸和铜在加热条件下反应生成二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,通入到品红溶液中,若品红褪色,则证明生成二氧化硫,二氧化硫气体是大气污染物,不能排放到空气中,试管口用浸有氢氧化钠溶液的棉花团吸收二氧化硫,图示正确,能达到实验目的;
C.浓盐酸有挥发性,与碳酸钠反应时除了有二氧化碳生成,还有逸出,两种气体溶于硅酸钠溶液均能使硅酸根沉淀,故不能判断碳酸与硅酸酸性的强弱,不能达到实验目的;
D.图示收集方法为向上排空气法,氨气的密度小于空气,应该采用向下排空气法,不能达到实验目的;
故选B。
8.【答案】
【解析】解:由流程可知,中发生,中萃取、分液得到含碘的有机溶液,中发生,分液分离出下层为四氯化碳,上层溶液中加硫酸发生,可知操作使用的是反萃取法,得到含碘的悬浊液,操作为过滤,分离出碘固体,以此来解答。
A.中在酸性溶液中不可能生成,中发生,故A错误;
B.四氯化碳的密度比水大,中分液时含的溶液从分液漏斗下口放出,故B错误;
C.碘化钠水溶液的密度比四氯化碳小,中得到的上层溶液中含有,操作使用的是反萃取法,故C正确;
D.从含有碘的悬浊液中得到碘,应该采用过滤的方法,故D错误;
故选:。
本题考查海带提碘,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物分离提纯为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
9.【答案】
【解析】由部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图可知,则位于第二周期,、、、位于第三周期,的化合价为,则为元素;的化合价为,则为元素;的化合价为,则为元素;的化合价为、,则为;的化合价为、,则为元素;
由题图可知为氧元素,为钠元素,为铝元素,为硫元素,为氯元素;
A.氧元素的最高正价为,故最高正化合价:,A错误;
B.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,所以气态氢化物的热稳定性减弱,则稳定性:,B错误;
C.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强,,C正确;
D.和二者最高价氧化物对应的水化物分别为高氯酸和氢氧化铝,它们之间可发生反应生成盐和水,D错误;
故选:。
10.【答案】
【解析】年第一张元素周期表是按照相对原子质量依次递增的顺序编排,故错误;
Ⅰ族元素中元素为非金属元素,其余元素为碱金属元素,故错误;
元素周期表中,处于第二、三周期的Ⅱ族与Ⅲ族元素原子序数相差,处于第四、五周期的Ⅱ族与Ⅲ族元素之间有列,则这两个周期中Ⅱ族与Ⅲ族元素原子序数相差,处于第六、七周期的Ⅱ族与Ⅲ族之间形成列,但Ⅲ中存在镧系元素、锕系元素,这两个周期中Ⅱ与Ⅲ族元素原子序数相差,故正确;
碱金属单质从上到下密度呈增大趋势,但钠钾反常,钠的密度大于钾的密度,故错误;
卤素单质是分子晶体,分子晶体相对分子质量越大,其熔沸点越大,所以卤素单质从上到下熔沸点依次升高,故正确;
铊位于元素周期表的Ⅲ族,同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,氢氧化铊不具有两性,故错误;
砹为Ⅶ族元素,卤素单质从上到下,单质的颜色加深,由气体到固体,则砹为有色固体,从上到下元素非金属性减弱,氢化物的稳定性减弱,则不稳定,且感光性很强,但不溶于水也不溶于稀硝酸,故正确;
证明元素非金属性强弱应用最高价含氧酸进行比较,盐酸不是元素的最高价含氧酸,不能用盐酸与碳酸钠溶液反应进行比较,故错误;
与过氧化钠类似,则中阳、阴离子个数之比为:,但在空气中燃烧生成,不会生成,故错误;
说法正确的有,共个;答案选B。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查元素的位置结构性质的相互关系应用,题目难度不大,注意过渡元素、长周期等概念的理解,会推导元素在周期表中的位置,侧重于考查学生的分析能力和应用能力。
【解答】
是号元素,原子结构示意图为,位于周期表第五周期Ⅲ族,属于主族元素,属于长周期元素,金属性较强,其最高正化合价为,据此分析。
A.与同主族,同主族元素从上向下金属性逐渐增强,的金属性强于,故A正确;
B.位于周期表第五周期Ⅲ族,的原子结构示意图为,故B正确;
C.位于周期表第五周期Ⅲ族,属于主族元素,不属于过渡元素,故C错误;
D.原子最外层电子数为,的最高正化合价为,故D正确;
故选C。
12.【答案】
【解析】的质子数为,中子数为,则质量数为,表示为,A错误;
分子中与之间形成三键,结构式为,B错误;
失去最外层一个电子形成,结构示意图为,C错误;
为共价化合物,电子式为,D正确。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查离子反应方程式的书写,明确发生的化学反应及离子反应方程式的书写方法即可解答,注意离子反应遵循客观事实、遵循原子个数守恒、得失电子守恒。
【解答】
A.将稀硫酸滴在铁片上,离子方程式为:,故A错误;
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液混合,离子方程式为:,故B错误;
C.用亚铁离子处理含重铬酸根离子的废水,离子方程式为:,故C错误;
D.将表面打磨后的铝片浸入氢氧化钠溶液中,离子方程式为:,故D正确;
故选:。
14.【答案】
【解析】解:现有短周期元素、、、和在周期表中的位置如图所示,、位于第二周期,、、位于第三周期,其中原子的核外电子数是原子核外电子数的两倍,则为,为元素,结合各元素的相对位置可知,为,为,为元素,以此分析解答。
根据分析可知,为,为,为,为,为元素,
A.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性,则的气态氢化物比的气态氢化物稳定,故A正确;
B.主族元素同周期从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:,故B错误;
C.氧元素的非金属性较强,不存在最高价价,故C错误;
D.氧化物对应水化物为高氯酸、次氯酸等,氧化物对应水化物有硫酸、亚硫酸,高氯酸的酸性大于硫酸、亚硫酸,但硫酸、亚硫酸的酸性大于次氯酸,故D错误;
故选:。
本题考查位置结构性质的相互关系应用,结合题干信息、元素周期表结构来推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容,题目难度不大。
15.【答案】
【解析】由分析可知中发生的主要反应为,项正确;
物质为,项错误;
通入空气和水蒸气吹出溴蒸气,通入得到的物质为,因此的目的是富集溴元素,项正确;
空气吹出法利用了溴易挥发的性质,项正确。
16.【答案】三;Ⅰ;
;两种元素位于同一主族,最外层电子数相同,电子层数,原子半径,得电子能力,所以非金属性
【解析】是,在周期表中的位置是第三周期第Ⅰ族,其淡黄色氧化物过氧化钠与反应的化学方程式是,
故答案为:三;Ⅰ;;
的一种核素的中子数是,其质量数是,表示该核素的符号是,
故答案为:;
由于、两种元素位于同一主族,最外层电子数相同,电子层数,原子半径,得电子能力,所以非金属性,
故答案为:;两种元素位于同一主族,最外层电子数相同,电子层数,原子半径,得电子能力,所以非金属性;
、两种元素形成的化合物是离子化合物氯化钠,用电子式表示它的形成过程为,
故答案为:;
的原子结构示意图为,故正确;
是活泼的金属单质,其单质可以和水反应生成,同时还生成,故正确;
同主族从上到下金属性逐渐增强,则在同主族的元素中,的金属性不是最强的,故错误;
故答案为:。
根据元素在元素周期表中的位置可判断分别是、、、、,据此解答。
本题主要考查元素在周期表中的位置、结构、性质之间的关系,同时考查化学方程式、电子式的书写,考查学生的分析推理能力、逻辑思维能力,难度不大。
17.【答案】;;
原子、原子的电子层数相同,但最外层电子数原子是,原子是,且原子半径,因此,在反应中原子比原子更容易获得电子达稳定结构,故氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强;
。
【解析】
【分析】
本题考查元素周期律,题目难度不大,解题关键为注意元素的性质。
【解答】
同一周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,且元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,元素的金属性越强,对应的单质的还原性越强,可知短周期中单质的还原性最强的为,周期表中单质的氧化性最强的元素是;
原子、原子的电子层数相同,但最外层电子数原子是,原子是,且原子半径,因此,在反应中原子比原子更容易获得电子达稳定结构,故氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强;
已知、位于同一周期,原子半径依次减小,单质非金属性增强,得到电子形成阴离子的还原性减弱,则、的还原性
同周期非金属性增强,同主族非金属性减弱,,、、的酸性。
18.【答案】海带或海藻中碘元素的含量高,且原料便宜
坩埚
氯气有毒,易对空气造成污染
萃取分液;
;;;;;
滴加淀粉溶液,若溶液变蓝或者加入振荡,若下层呈紫色;
【解析】干海带经过灼烧后浸泡过滤获得含有碘离子的溶液,加稀硫酸酸化后通入氯气将碘离子氧化成碘单质。向溶液中加入有机溶剂萃取水中的碘单质后分液获得有机溶液,再蒸馏获得碘单质。
海带或海藻中碘元素的含量高,且原料便宜,故提碘的原料一般选择海带或海藻;
灼烧海带需要在坩埚中进行,还需要酒精灯和泥三角;
若从绿色化学角度考虑,处选C不好的原因是氯气有毒,易对空气造成污染。
操作中,实验室可用如图仪器将富集到有机溶液,该步操作的名称为萃取分液;
酒精和水互溶,不能做萃取剂,错误;
醋酸和水互溶,不能做萃取剂,错误;
四氯化碳与水互不相溶且不反应,密度比水大在下层,正确;
苯与水互不相溶且不反应,但密度比水小在上层,错误;
故选;
操作为查漏装液振荡静置分液,则步骤为;
将作为氧化剂滴加入溶液中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝或者加入振荡,若下层呈紫色,则证明能代替氯水,双氧水与碘离子发生的反应:。
19.【答案】分液漏斗;防倒吸
;
; ;稀硝酸有挥发性,也会和硅酸钠反应生成硅酸
【解析】装置的名称是分液漏斗;干燥管的作用是防倒吸。
设计实验验证非金属性:,利用氯气与的氧化还原反应可验证,则装置、、中所装药品分别为浓盐酸、、溶液,烧瓶中发生反应的离子方程式为;装置中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,装置中发生反应的离子方程式为。
探究元素非金属性强弱,由题图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较,所以装置中试剂为稀硝酸,装置中试剂为碳酸钙,装置中试剂为溶液。试管中为溶液,向其中通入生成硅酸白色沉淀,发生反应的离子方程式为;通入试管中的气体中混有挥发出的硝酸,硝酸也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸,无法确定是否与硅酸钠溶液反应,即不能说明、、的非金属性强弱。
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