2024届高三新高考化学大一轮专题训练题------元素或物质推断题
1.(2023春·安徽阜阳·高三安徽省阜南实验中学校考阶段练习)A、B、C、D、E、F为短周期的主族元素,它们的原子序数按A、B、C、D、E、F的顺序增大。A是原子半径最小的原子;B的最外层电子数是次外层电子数的2倍,D与F最外层电子数相等,E与D可形成、两种离子化合物。填写下列空白:
(1)C元素在元素周期表中的位置为:___________
(2)C、D、E、F原子半径由小到大的顺序为___________(用元素符号表示)
(3)A与D形成的含有非极性键的化合物的结构式为___________;的电子式为:___________,EDA中含有的化学键类型为:___________。
(4)B单质与F的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液反应的化学反应方程式为___________。
2.(2023春·陕西西安·高三校考阶段练习)有五种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所示:
元素 结构、性质等信息
A 是短周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素,含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B 与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性
C 其气态氢化物极易溶于水,液态时常用作制冷剂
D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的杀菌消毒剂
E 元素原子的L电子层上有2对成对电子
请根据表中信息回答下列问题。
(1)B元素在元素周期表中的位置为___________。
(2)C元素原子核外有___________个未成对电子,能量最高的电子排布在___________轨道上,该轨道呈___________形。
(3)已知CD3分子中D元素显+1价,则该情况下,C、D元素的电负性大小关系是___________(用元素符号表示),CD3与水反应后的产物是___________(填化学式)。
(4)分子中的大π键可以用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,CE的大Π键为___________。
3.(2023春·辽宁抚顺·高三校联考期中)W、X、Y、Z、R是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素,其元素性质或原子结构信息如下:
元素 元素性质或原子结构信息
W 基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3
X 基态X原子核外有7种运动状态不同的电子
Y 元素周期表中电负性最大
Z 第四周期元素中未成对电子数最多
R 原子序数为33
请回答下列问题:
(1)写出各元素的元素符号:W_______、X_______、R_______。
(2)第一电离能:X_______(填“>”或“<”,下同)Y;电负性:X_______R。
(3)Y的最简单氢化物沸点比同主族其他元素的最简单氢化物的沸点更高,原因是____。
(4)分子中,中心原子的杂化轨道类型为_______,分子的空间结构名称为_______。
(5)基态Z原子的价层电子轨道表示式为_______,R在元素周期表中的位置为_______,X的最简单氢化物与R的相比较,键角较大的为_______(填化学式)。
4.(2022秋·湖南岳阳·高三统考阶段练习)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,用化学用语回答下列问题。
族 周期 IA 0
1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ⑦ ① ②
3 ③ ④ ⑧ ⑤ ⑥
4 ⑨
(1)元素①的原子结构示意图为___________________ 。
(2)元素③和⑤可形成化合物,其电子式为_______________________________。
(3)元素②、③形成离子的半径从大到小是___________________________________。
(4)元素③、④形成的最高价氧化物水化物的碱性由强到弱是___________。
(5)元素⑥的单质与元素③最高价氧化物水化物的水溶液反应的离子方程式为____,③和⑥两者的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式___________。
5.(2023春·湖南株洲·高三炎陵县第一中学校联考阶段练习)A、B、C、D、E五种物质之间有如图所示的转化关系。已知A是第三周期的金属单质,其焰色反应呈黄色;C、E是非金属气体单质,且E能使带火星的木条复燃,C是密度最小的气体。请回答下列问题:
(1)金属A是_______,气体C是_______。
(2)反应④的化学反应类型是_______反应(填“化合”、“分解”、“置换”或“复分解”)。
(3)反应③的化学方程式_______。
6.(2023春·陕西宝鸡·高三校联考阶段练习)已知A是一种具有磁性、银白色的金属单质,B的摩尔质量为,F的粒子直径在之间。有关A的一些转化如下图所示:
回答下列问题:
(1)B和D的化学式分别为_______、_______。
(2)①~④中属于化合反应的是_______(填序号)。
(3)反应③的离子方程式为_______。
(4)写出反应①的化学方程式为_______。
(5)将C的饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,停止加热制得的分散系F是_______(填“胶体”或“溶液”),它与C和E的本质区别是_______。
7.(2023春·福建南平·高三统考期中)下表是元素周期表的一部分,用化学用语回答下列问题:
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)请画出元素⑨阴离子的结构示意图:___________。
(2)②⑥⑦的原子半径由大到小的顺序为___________(填元素符号)。
(3)①-⑨号元素中元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是___________,(用化学式表示),⑤与⑦的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为___________。
(4)⑤③两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为___________;由①②③三种元素组成的一种含极性键的离子化合物为___________。
(5)②③④的最简单氢化物的热稳定性由大到小的顺序为___________。
(6)欲比较③和⑧两种元素的非金属性强弱,可以作为验证的证据是___________(填字母)。
A.比较这两种元素单质的沸点
B.比较这两种元素单质与氢气化合的难易
C.比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性
(7)④单质与水反应的化学方程式为___________。
8.(2023秋·江苏盐城·高三盐城市第一中学校联考期末)下表为八种短周期主族元素的部分性质(已知铍的原子半径为0.89×10-10m):
元素代号 X Y Z M R J Q T
原子半径 /10-10m 0.74 0.75 0.99 1.86 1.43 1.10
主要化合价 -2 +5、-3 +4、-4 +7、-1 +1 +3 +5、-3
其它 原子核内无中子 重要的半导体材料 有两种氧化物
(1)元素Z在元素周期表中的位置为______。
(2)写出 Q与J两种元素最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式________。
(3)R与T相比,非金属性较强的是____(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是_____(填字母)。
a.常温下T的单质呈固态,R的单质呈气态
b.R的氢化物比T的氢化物稳定
c.R的氢化物水溶液酸性比T的氧化物对应水化物酸性强
(4)J与Q相比,金属性较强的是_____(用元素符号表示),能证明这一结论的依据是__。
(5)根据表中数据推测,M的原子半径的最小范围是 ____________。
9.(2023春·北京顺义·高三统考期中)元素周期表与元素周期律在学习、研究中有很重要的作用。下表是元素周期表中四种原子序数依次增大的短周期元素的相关信息。
元素 信息
Q 在元素周期表中位于第2周期、第VA族
W 最低负化合价为价
X 单质是一种黄色晶体
Y 原子结构示意图为
(1)Q的元素符号是_______。
(2)X、Y的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的物质是_______。
(3)非金属性W强于X,用原子结构解释原因:_______,得电子能力W强于X。
(4)下列推断中,正确的是_______(填字母)。
a.X的最低负化合价与W相同
b.Q的氢化物的稳定性弱于W的氢化物的稳定性
c.Y的单质可与的水溶液发生氧化还原反应
10.(2023春·安徽芜湖·高三安徽省无为第一中学校考阶段练习)下表列出了9种元素在元素周期表中的位置示意。
周期 ⅠA 1 0 18
1 ⅡA 2 ⅢA 13 ⅣA 14 ⅤA 15 ⅥA 16 ⅦA 17
2 ① ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨
请回答下列问题:
(1)考古工作者利用元素②的一种核素测定一些文物的年代,这种核素的符号是_______。
(2)画出元素⑧形成的简单离子的结构示意图_______。
(3)写出元素④和⑥的单质在加热条件下反应,所得产物的电子式为_______。
(4)⑥元素的最高价氧化物对应的水化物含有的化学键是_______。
(5)⑤⑧⑨三种元素最高价的氧化物对应的水化物的酸性最弱的是_______(填化学式)。
(6)②、③、④、⑤四种元素的简单气态氢化物中,稳定性最强的是_______(填化学式),写出元素⑥的单质与水反应的离子反应方程式_______,写出一个能证明元素⑧比元素⑨非金属性强的反应事实的离子方程式_______。
11.(2023春·上海徐汇·高三上海市第四中学校考期中)现有常见金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。请根据信息回答下列问题:
(1)金属C是______,金属B是______。
(2)当反应①中有18gH2O反应时,生成的气体甲在标准状况下的体积为______。
(3)反应③的离子方程式为______。
(4)写出反应⑥的化学方程式______。
(5)金属A的某种氧化物可用作供氧剂,写出其与水反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目______。
(6)向200mL某浓度的D溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应后,得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向上述所得溶液中,逐滴滴加2mol L-1的盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
OA段的离子方程式______,B点溶液中溶质的物质的量浓度(体积变化忽略不计)是______。
12.(2023春·浙江宁波·高三余姚中学校考期中)结晶水合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
已知:B由2种气体组成,其中气体体积已折算成标准状况
(1)化合物X所含元素有H、O和___________(填元素符号),B的成分为___________(填化学式)
(2)写出化合物X隔绝空气加热分解的化学方程式___________。
(3)固体A溶于氢氰酸溶液生成六配位阴离子,溶液显强酸性。写出该反应的离子方程式___________。
(4)研究发现,控制温度的条件下,加热溶液可得到或(难溶于水,易溶于强酸)固体,设计实验检验固体中有___________。
13.(2023春·浙江宁波·高三余姚中学校考期中)为探究固体X(仅含两种常见短周期元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
已知:气体A是一种纯净物,标准状况下的A质量为;固体B是光导纤维的主要成分。请回答:
(1)气体A的摩尔质量为_______;A分子的电子式_______。
(2)B的化学式_______;D的化学式_______。
(3)固体X与稀硫酸反应的离子方程式是_______。
(4)已知与气体A在一定条件下反应后可得到一种耐高温陶瓷材料(仅含两种元素,摩尔质量为)和,写出该反应的化学方程式_______。
14.(2023春·福建厦门·高三厦门市湖滨中学校考期中)Ⅰ.已知A、B、C、D、E、F、G、H8种短周期元素的原子半径和某些化合价如下表所示:
元素 A B C D E F G H
化合价 -2 +5、-3 +4、-4 +6、-2 +2 +1 +7、-1 +4、-4
原子半径/nm 0.073 0.075 0077 0.102 0130 0.154 0099 0.111
(1)将D、F两种元素的元素符号填入如图所示元素周期表中的相应位置_______。
(2)上图中阴影部分所示区域的元素称为_______元素,下列元素属于该区域的是_______。
A.Ba B.Fe C.Br D.Rb
Ⅱ.现有A、B、C、D、E、F、G、H元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素是形成化合物种类最多的元素
C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=738kJ/mol,I2=1451kJ/mol,I3=7733kJ/mol,I4=10540kJ/mol
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前四周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第8列
(3)G2D2的电子式为_______。(D、G为字母代号,请将字母代号用元素符号表示,下同)。
(4)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式为 。该同学所画的电子轨道表示式违背了_______,该元素的I3远远大于I2,其原因是_______。
(5)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_______。
(6)H位于元素周期表中_______区(按电子排布分区),其基态原子的价电子排布式为_______。与元素H位于同一周期,其原子基态时未成对电子数在同周期中最多的元素是_______(填元素符号)。
(7)写出一种由A、B、C、D四种元素组成离子化合物_______。
(8)GeO2不能形成类似CO2分子中的π键,原因是_______。
15.(2023春·四川·高三四川师范大学附属中学校考期中)a、b、c、d、e、f、g是七种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大;a元素的一种同位素原子无中子;b是形成化合物种类最多的元素;d与a同主族,且与f同周期;f元素的最外层电子数是电子总数的倍;d、e、f二种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应。
(1)b、f、g最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱顺序为________________(用化学式表示)。
(2)用电子式表示元素d与f形成的化合物的过程:_________,该化合物属于________________(填“共价”或“离子”)化合物。
(3)a、c、f间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为_________________。
(4)写出能证明g比f非金属性强的一个化学方程式:_______________________。
(5)向含有x mol e的氯化物的溶液中加入含y mol d的最高价氧化物对应水化物的溶液,生成沉淀的物质的量不可能为________。
①x mol ②0mol ③x/3 mol ④y/3 mol ⑤y mol ⑥mol
(6)有机化合物A仅由上述a、b两种元素组成,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平,B具有水果香味,H是高分子化合物。
I.物质D所含官能团名称为________________。F的结构简式为________________;
II.写出②的化学方程式_______________;其反应类型为____;
16.(2023·浙江金华·模拟预测)化合物A由三种元素组成,某学习小组按如图流程进行实验(除说明外,所加试剂均过量)
请回答:
(1)A的组成元素是______,A的化学式是______。
(2)写出A→B的化学反应方程式______。
(3)写出C→D所发生的主要离子方程式______。
(4)设计实验检验无色溶液G中的阴离子______。
17.(2023春·上海松江·高三上海市松江二中校考期中)有机化学。人类生活生产与有机化学密切相关,内燃机车、飞机和大部分汽车燃料来自石油化工产品,很多衣服会用到化学合成纤维作为材料。生活中常见的酒、醋、油等都是有机物。
(1)烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。下列关于烷烃的叙述不正确的是___________。
A.烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
B.甲烷能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 甲烷、乙烷及丙烷均无同分异构体
D.乙烷与丙烷互为同系物
(2)工业上获得大量乙烯、丙烯、丁二烯采用的方法是___________。
A.石油的分馏 B.煤的干馏 C. 石油的裂解 D.煤的气化
(3)下列有关有机化合物说法正确的是___________。
A.凡有甜味的有机化合物均属于糖类
B.尼龙耐磨性高于棉花和羊毛,也是天然高分子材料
C. 蛋白质、油脂、糖类是三大基本营养物质
D.工业制备肥皂利用了油脂在酸性条件下的水解反应
(4)所有原子不可能处于同一平面的是___________。
A.B.CH2=CH2 C. D.CH=CH-C≡CH
(5)在光照条件下,乙烷和氯气可以发生一系列反应。请写出最先发生的一步反应的化学方程式:___________。
(6)以淀粉为主要原料,合成高分子化合物B和一种具有果香味的有机物E,合成路线如下图所示。
①A分子内含有的官能团是___________(填名称)。
②写出反应I的反应类型:___________。
③写出下列反应的化学方程式:Ⅱ___________;Ⅲ___________。
18.(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)结晶水合物X由六种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:
已知:
①第一步反应中元素价态没有发生变化;
②气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;
③溶液D中含有三种正盐,其中一种即为溶液H中的唯一溶质,另一种盐M在高温灼烧时可得到相同物质的量的三种产物:红棕色G和两种组成元素相同的氧化物。
(1)X的组成中,非金属元素有___________,X的化学式___________。
(2)盐M高温分解生成三种氧化物的化学方程式___________。
(3)沉淀F和次氯酸钠、浓氢氧化钠反应可以制备一种能净水的钠盐,请写出该反应的离子方程式___________。
(4)溶液D在空气中敞口放置一段时间后,请设计实验检验溶液D中可能存在的金属阳离子:___________。
参考答案:
1.(1)第二周期,第ⅤA族
(2)O
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
【分析】A是原子半径最小的原子,A为H;B的最外层电子数是次外层电子数的2倍,B为C;D与F最外层电子数相等,E与D可形成、两种离子化合物,可知为氧化钠和过氧化钠,则E为Na,D为O,F为S,结合原子序数按A、B、C、D、E、F的顺序增大,则C为N,据此解答。
【详解】(1)C为N,位于周期表中第二周期,第VA族;
(2)原子核外电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越小原子半径越大,则原子半径:O
(4)C与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
2.(1)第三周期第IIIA族
(2) 3 p 哑铃
(3) N>Cl NH3和HClO
(4)Π
【分析】A为是短周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素,含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂,是钠元素;B与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性,为铝元素,C的气态氢化物极易溶于水,液态时常用作制冷剂,为氮元素,D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的杀菌消毒剂,为氯元素,E元素原子的L电子层上有2对成对电子,为氧元素,据此解答。
【详解】(1)B为铝元素,在周期表第三周期第IIIA族。
(2)C为氮元素,原子核外有3个未成对电子,能量最高的在p轨道,该轨道呈哑铃形。
(3)在NCl3分子中氯为+1价,则说明氮的电负性大于氯。根据其化合价分析,其与水反应上次氨气和次氯酸,化学式为NH3和HClO。
(4)硝酸根离子根据VSEPR理论分析,价电子对数为,根据杂化轨道理论分析,中心原子氮为sp2杂化,分子构型为平面正三角形,氮的2s能级上一个电子跃迁到2p轨道,2s、2px、2py三个轨道形成sp2杂化轨道,2pz轨道则留有一对电子,每个氧原子2pz轨道留有一个单电子,再加上整个离子一个单位负电荷,则形成四中心六电子的离域大Π键,记为Π。
3.(1) B N As
(2) < >
(3)卤族元素的最简单氢化物均为极性分子,而HF分子间可以形成氢键,导致沸点更高
(4) 三角锥形
(5) 第四周期第VA族
【分析】基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3,则其电子排布式为1s22s22p1,W为B,基态X原子核外有7种运动状态不同的电子,则X为7号元素,X为N,Y元素周期表中电负性最大,则Y为F,Z元素第四周期元素中未成对电子数最多,其价层电子排布式为3d54s1,则Z为Cr,R元素原子序数为33,R为As,则W为B,X为N,Y为F,Z为Cr,R为As,以此解题。
【详解】(1)由分析可知,W为B,X为N,R为As;
(2)由分析可知,X为N,Y为F,R为As, 同周期第一电离能呈递增趋势,故第一电离能:X
(3)由分析可知,Y为F,其氢化物HF可形成分子间氢键,沸点较高,故其最简单氢化物的沸点更高原因是卤族元素的最简单氢化物均为极性分子,而HF分子间可以形成氢键,导致沸点更高;
(4)由分析可知,W为B,X为N,Y为F,则为BF3,其中心原子B的价层电子对数为3,没有孤电子对,其中心原子的杂化轨道类型为;为NF3,其中心原子N的价层电子对数为3,有1对孤电子对,则其空间结构名称为三角锥形;
(5)由分析可知,X为N,Z为Cr,R为As,则基态Z原子的价层电子轨道表示式为;R为As,R在元素周期表中的位置为第四周期第VA族;As的原子半径大,其成键电子对之间的斥力较小,键角较小,故X的最简单氢化物与R的相比较,键角较大的为。
4.(1)
(2)
(3)F->Na+
(4)NaOH>Al(OH)3
(5) Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O H++OH-=H2O
【分析】①为氮元素,②为氟元素,③为钠元素,④为铝元素,⑤为硫元素,⑥为氯元素,⑦为碳元素,⑧为硅元素,⑨为溴元素。据此解答。
【详解】(1)元素①的原子结构示意图为。
(2)元素③和⑤可形成化合物为硫化钠,其电子式为。
(3)元素②、③形成离子为电子层结构相同,根据核电荷数越大,半径越小分析,故离子半径从大到小是F->Na+
(4)钠和铝的最高价氧化物水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝,碱性强弱为NaOH>Al(OH)3。
(5)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。盐酸和氢氧化钠反应的离子方程式为:H++OH-=H2O。
5.(1) 钠(Na) 氢气(H2)
(2)化合
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【分析】焰色反应为黄色的金属元素为Na,故A金属单质为Na,加热后产生的淡黄色固体为过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气与氧气点燃后生成水,综上A为Na、B为Na2O2、C为H2、D为NaOH、E为O2,以此分析;
【详解】(1)根据分析,A为金属钠,C为氢气;
故答案为:钠(Na);氢气(H2);
(2)反应④为氢气和氧气点燃生成水,属于化合反应;
故答案为:化合;
(3)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气;
故答案为:。
6.(1)
(2)②③
(3)
(4)
(5) 胶体 分散质粒子直径不同
【分析】A是一种具有磁性、银白色的金属单质,A是铁,与氧气反应生成B,B的摩尔质量为,B是氧化铁,氧化铁和盐酸反应生成C是氯化铁,D和氯气反应生成氯化铁,所以D是氯化亚铁,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁溶液中通入氧气,同时加入氢氧化钠溶液生成E是氢氧化铁,氯化铁和沸水反应生成氢氧化铁胶体,据此解答。
【详解】(1)根据以上分析可知B和D的化学式分别为、。
(2)两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应是化合反应,则①~④中属于化合反应的是②③。
(3)氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,反应③的离子方程式为。
(4)依据以上分析可知反应①的化学方程式为。
(5)将氯化铁的饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,停止加热制得的分散系F是胶体,胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径不同。
7.(1)
(2)
(3)
(4) 或
(5)
(6)B
(7)
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知①~⑩分别是H、N、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl、Ar,据此解答。
【详解】(1)元素⑨是Cl,其阴离子是氯离子,结构示意图为 。
(2)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,②⑥⑦的原子半径由大到小的顺序为。
(3)非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,但F没有含氧酸,所以①~⑨号元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是,⑤与⑦的最高价氧化物对应水化物氢氧化钠和氢氧化铝反应的离子方程式为。
(4)⑤③两种元素的原子按1:1组成的常见化合物是离子化合物过氧化钠,电子式为 ;由H、N、O三种元素组成的一种含极性键的离子化合物为硝酸铵或亚硝酸铵,化学式为或。
(5)同周期自左向右非金属性逐渐增强,简单氢化物逐渐增强,所以②③④的最简单氢化物的热稳定性由大到小的顺序为。
(6)A.非金属性强弱与其单质的沸点高低没有关系,A不符合;
B.非金属性越强,与氢气化合越容易,因此比较这两种元素单质与氢气化合的难易可以比较非金属性强弱,B符合;
C.氧元素没有含氧酸,C不符合;
答案选B。
(7)单质氟与水反应的化学方程式为。
8.(1)第二周期第ⅤA族
(2)
(3) Cl c
(4) Na Na单质能与冷水剧烈反应置换氢气,而Al单质不能与水反应置换氢气,只能与酸反应(或者为强碱,而显两性)
(5)
【分析】根据原子半径的大小和最高价、最低价,推出元素X为H元素,Y为O元素,Z为N元素,M为Si元素,R为Cl元素,J为Na元素,Q为Al元素,T为P元素。
【详解】(1)根据Z的化合价为+5价和-3价,原子半径较小,所以Z为N元素,在周期表中的位置为:第二周期第ⅤA族;
(2)J为Na元素,Q为Al元素,Q与J两种元素最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式:;
(3)T为P元素,R为Cl元素,非金属性较强的为Cl元素;
a.常温下P的单质呈固态,的单质呈气态,不能证明非金属性的强弱,a错误;
b.稳定性,可以证明Cl的非金属性强于P的非金属性,b正确;
c.比较非金属性的强弱,用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较,而不是氢化物的水溶液的酸性,c错误;
故选b;
(4)J为Na元素,Q为Al元素,金属性较强的为Na元素,因为Na单质能与冷水剧烈反应置换氢气,而Al单质不能与水反应置换氢气,只能与酸反应(或者为强碱,而显两性);
(5)M为Si元素,原子半径大于P,小于Al,其最小范围是:。
9.(1)N
(2)HClO4
(3)氧原子半径小于硫,其对外层电子的吸引能力更强
(4)abc
【分析】元素周期表中四种原子序数依次增大的短周期元素的相关信息;Q为元素周期表中位于第2周期、第VA族,为氮;W最低负化合价为价,为氧;X单质是一种黄色晶体,为硫;Y原子结构示意图为 ,为17号元素,氯;
【详解】(1)Q的元素符号是N;
(2)同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,X、Y的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的物质是HClO4;
(3)氧原子半径小于硫,其对外层电子的吸引能力更强,得到电子的能力强于硫,故其非金属性大于硫;
(4)a.XW为同一主族,则X的最低负化合价与W相同,正确;
b.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,故Q的氢化物的稳定性弱于W的氢化物的稳定性,正确;
c.Cl2具有较强氧化性,二氧化硫具有一定的还原性,氯气可与SO2的水溶液发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,正确;
故选abc。
10.(1)
(2)
(3)
(4)离子键、(极性)共价键
(5)HBrO4
(6) HF 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
【分析】根据题表中信息可知:①为Li,②为C,③为N,④为O,⑤为F,⑥为Na,⑦为Al,⑧为Cl,⑨为Br元素。然后根据元素周期律及原子结构的关系分析解答。
【详解】(1)可用于文物断代的是C元素的一种核素,其原子核内质子数是6,中子数是8,则其质量数为14,写表示为;
(2)⑧为Cl,原子核外最外层有7个电子,Cl原子获得1个电子形成Cl-,则Cl-的原子结构示意图是;
(3)元素④和⑥分别为氧和钠,单质在加热条件下反应生成过氧化钠,则所得产物过氧化钠的电子式为;
(4)⑥为钠元素,最高价氧化物对应的水化物为NaOH,NaOH为离子化合物,由钠离子和氢氧根离子通过离子键相结合,氢氧根内部氢、氧原子之间为(极性)共价键,则化学键是离子键、(极性)共价键;
(5)元素非金属性越强,其最高价的氧化物对应的水化物的酸性越强,因同主族元素从上到下非金属性依次减弱,所以其最高价的氧化物对应的水化物的酸性最弱的是HBrO4;
(6)同周期主族元素自左至右非金属性增强,简单气态氢化物的稳定性增强,所以最稳定的是HF;Na与水反应生成NaOH和氢气,离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;非金属性越强,单质的氧化性越强,所以利用Cl2+2Br-=Br2+2Cl-可证明Cl的非金属性强于Br。
11.(1) Fe Al
(2)11.2L
(3)2Al+2H2O+2OH-=2+3H2↑
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)
(6) 1.2mol/L
【分析】A、B、C为金属单质,A单质的焰色反应为黄色可知A为Na,钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,所以甲为H2,D为NaOH,能与氢氧化钠反应产生氢气的金属是铝,所以B为Al;乙气体是黄绿色则乙为Cl2;丙为HCl,E为盐酸;H为红褐色沉淀Fe(OH)3,由此可推出C为Fe;F为FeCl2。
【详解】(1)金属C是Fe,金属B是Al。
(2)反应①为2Na+2H2O=2NaOH+H2,18gH2O 物质的量 为1mol,则生成氢气0.5mol,反应①生成氢气的体积为0.5mol 22.4L/mol=11.2L。
(3)反应③中氢氧化钠与铝、水反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2+3H2↑,
(4)D和F反应的方程式为:2NaOH+FeCl2=Fe(OH)2↓+2NaCl,白色絮状沉淀为Fe(OH)2,则反应⑥的方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(5)金属A的某种氧化物可用作供氧剂,所以A为Na2O2,与水反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2既作氧化剂,还原产物为NaOH,又作还原剂,氧化产物为O2,2mol Na2O2参与反应,转移2mol电子,故用双线桥标出电子转移的方向和数目为。
(6)在Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴入盐酸,先无气体生成,后有气体生成,由图象可知,OA段的离子方程式,AB段发生反应;B点的溶质为NaCl,根据Cl守恒n(Cl)=n(NaCl)=n(HCl),加入的n(HCl)=cV=300×10-3L×2mol/L=0.6mol,则c(NaCl)==1.2mol/L。
12.(1) Fe、N 、
(2)
(3)
(4)取固体溶于足量稀硝酸得到溶液,加硝酸银溶液,出现白色沉淀,则固体是
【分析】根据固体A为红棕色,知A为,;气体B为两种气体的混合气体,为红棕色,被足量水恰好完全吸收得到强酸,则气体B是物质的量之比为4:1的NO2和O2的混合气体,总物质的量为,故NO2为0.12mol,O2为0.03mol;得到的强酸C为硝酸。
【详解】(1)由以上分析可知,组成X的元素有H、O、Fe和N;B的成分为NO2和O2;
(2)根据X含有H元素、“充分干燥”可知,隔绝空气加热时产物还有水蒸气,,,故产物、NO2、O2、H2O的物质的量之比为2:12:3:36,反应方程式为:4[Fe(NO3)3 9H2O]2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑+36H2O;
(3)溶于HCN溶液形成的六配位阴离子为,溶液呈强酸性,说明有H+,结合原子守恒和电荷守恒配平可得:Fe2O3+12HCN=2Fe(CN)3 +6H++3H2O;
(4)检验固体中有FeOCl实际上可检验产物中有无Cl-,可通过以下方法:取固体溶于足量稀硝酸得到溶液,加硝酸银溶液,出现白色沉淀,则固体是FeOCl。
13.(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】已知气体A在标准状况下的密度为1.429g·L-1,则其摩尔质量为1.429g·L-1×22.4L/mol=32g/mol,固体B是光导纤维的主要成分即SiO2,6.0gSiO2的物质的量为0.1mol,则7.6gX中含Si的质量为2.8g,即0.1mol;在短周期金属元素中,与过量NaOH反应生成白色沉淀只有Mg(OH)2,则其物质的量为0.2mol,所以7.6gX中含Mg的质量为4.8g,即0.2mol,由此推知X为Mg2Si,则与硫酸反应生成的A气体为SiH4,其摩尔质量恰好为32g/mol。据此分析解答。
【详解】(1)由以上分析可知气体A为SiH4,其相对分子质量为32,电子式为 ;故答案为:32; ;
(2)固体B是光导纤维的主要成分即SiO2,在短周期金属元素中,与过量NaOH反应生成白色沉淀只有Mg(OH)2,即D为Mg(OH)2,故答案为:SiO2;Mg(OH)2;
(3)固体X与稀硫酸反应的离子方程式是Mg2Si+4H+=2Mg2++SiH4↑;故答案为:Mg2Si+4H+=2Mg2++SiH4↑;
(4)NH3与SiH4在一定条件下反应生成一种耐高温陶瓷材料和H2,所以耐高温陶瓷材料中含有Si和N两种元素,根据二者的化合价可知,其化学式为Si3N4,摩尔质量为140g/ mol,所以反应的化学方程式为。故答案为:。
14.(1)
(2) 过渡 B
(3)
(4) 泡利不相容原理 Mg原子失去2个电子后形成1s22s22p6稳定结构,此时再失去1个电子很困难
(5)Cl->O2->Mg2+
(6) d 3d64s2 Cr
(7)(NH4)2CO3或NH4HCO3
(8)Ge原子半径较大,和氧形成σ键后,p轨道很难通过肩并肩方式形成Π键
【分析】A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素可知A为H;B元素是形成化合物种类最多的元素,B为C;C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1,可知C元素核外电子排布为:,则C为N;D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子,则其最外层电子数可能是4或6,D可能是O或Si或S;E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=738kJ/mol,I2=1451kJ/mol,I3=7733kJ/mol,I4=10540kJ/mol,第二电离能和第三电离能出现突变,则E最外层有2个电子,E为Mg,则D只能为O;F元素的主族序数与周期数的差为4,则其周期数为3,则主族序数为7,F为Cl;G元素是前四周期中电负性最小的元素,可知G为活泼金属K;H元素位于元素周期表中的第8列,且位于第四周期,则H为Fe,据此分析解答。
【详解】(1)D的最高正价为+6,最低负价为-2,D为S,F的常见化合价为+1价,可知F为第IA族元素,且其半径大于S,则F为第三周期的Na,则两种元素在周期表中的位置如图:;
(2)图中阴影部分所示区域的元素为IIIB族到IIB族,为过渡金属元素, Ba位于第IIA族 、Fe位于VIII族;Br位于VIIA族;Rb位于IA族,因此Fe位于阴影区,故答案为:过渡;B;
(3)G2D2为K2O2;其电子式为:,故答案为:;
(4)由轨道表示式可知,该电子排布违背了泡利不相容原理,Mg原子失去2个电子后形成1s22s22p6稳定结构,此时再失去1个电子很困难,因此其第I3远远大于I2,故答案为:泡利不相容原理;Mg原子失去2个电子后形成1s22s22p6稳定结构,此时再失去1个电子很困难;
(5)氯离子核外电子层数为3,氧离子和镁离子核外电子层数为2,其O的核电荷数小于Mg,则离子半径:Cl->O2->Mg2+,故答案为:Cl->O2->Mg2+;
(6)由以上分析可知H为Fe,26号元素,核外价电子排布式为3d64s2,位于d区;与铁同周期的原子基态时未成对电子数在同周期中最多的元素价电子排布为3d54s1,为Cr元素,故答案为:d;3d64s2;Cr;
(7)A、B、C、D四种元素可以形成碳酸铵(NH4)2CO3或碳酸氢铵NH4HCO3,故答案为:(NH4)2CO3或NH4HCO3;
(8)Ge原子半径较大,和氧形成σ键后,p轨道很难通过肩并肩方式形成Π键,因此GeO2不能形成类似CO2分子中的π键,故答案为:Ge原子半径较大,和氧形成σ键后,p轨道很难通过肩并肩方式形成Π键。
15.(1)
(2) 离子
(3)
(4)
(5)⑤
(6) 羧基 氧化反应
【分析】a、b、c、d、e、f、g是五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,a元素的一种同位素原子无中子,则A为H元素;b是形成化合物种类最多的元素,则b为C元素;f元素的最外层电子数是电子总数的倍,则f只能有3个电子层,最外层电子数为6,f为S元素;d、e、f二种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应,氢氧化铝、强碱、强酸两两能反应,可推知e为Al,d与a同主族,且与f同周期,d为Na元素,以此解答。
【详解】(1)非金属性越强,元素最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性:Cl>S>C,则酸性:。
(2)Na和S形成离子化合物Na2S,形成过程为: 。
(3)H、c、S间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,可以推知c为O元素,甲、乙分别为HS-和OH-,HS-和OH-反应生成S2-和H2O,离子方程式为:。
(4)非金属性越强的元素单质氧化性越强,Cl2的氧化性比S强,则Cl2和H2S反应可以生成S单质,化学方程式为:。
(5)含x molAlCl3的溶液与含ymolNaOH的溶液混合,发生反应AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,若y≤3x,生成沉淀的物质的量为mol;若y≥4x,生成沉淀的物质的量为0mol,若3x<y<4x,生成沉淀的物质的量为(4x-y)mol,故沉淀的物质的量一定不会是ymol,故选⑤。
(6)有机化合物A仅由上述H、C两种元素组成,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平,A为CH2=CH2,CH2=CH2和H2发生加成反应生成G,G为CH3CH3,CH3CH3和Cl2发生取代反应生成F为CH3CH2Cl,CH2=CH2和H2O发生加成反应生成B为CH3CH2OH,CH3CH2OH发生催化氧化反应生成CH3CHO,CH3CHO发生氧化反应生成CH3COOH,CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应生成H为乙酸乙酯。
I.物质D所含官能团名称为CH3COOH,所含官能团名称为羧基,F的结构简式为为:;
II.CH3CH2OH发生催化氧化反应生成CH3CHO,方程式为:。
16.(1) Cr、O、Cl CrO2Cl2
(2)CrO2Cl2+4KOH=K2CrO4+2KCl+2H2O
(3)Cr2O+3SO+8H+=3SO+2Cr3++4H2O
(4)用玻璃棒蘸取溶液G,点在红色石蕊试纸上,若变蓝,则含有OH-;取少量溶液G于试管,滴加足量稀硝酸(或硝酸酸化的硝酸银溶液),出现白色沉淀,则含有Cl-
【详解】(1)加入硝酸酸化的硝酸银,生成白色沉淀F为AgCl,2.87gAgCl物质的量为,A中含Cl物质的量0.02mol=0.04mol,根据表格中现象可知B中黄色溶液含CrO,加入硫酸,2CrO+ 2H+Cr2O+ H2O,转变为橙色的Cr2O,加入亚硫酸钠,Cr2O被还原为为绿色的Cr3+,所以A中含Cr元素。由题意可知白色沉淀E为BaSO4,物质的量为,根据硫原子守恒,被还原的SO为:0.03mol-0.015L=0.015mol,根据化学方程式Cr2O+3SO+8H+=3SO+2Cr3++4H2O,可知A中Cr元素质量为0.015mol =0.02mol,化合物A由三种元素组成,应该是含氧酸盐,A中O的物质的量,所以A中Cr、O、Cl的个数比为0.02∶0.04∶0.04=1∶2∶2,则A的化学式为CrO2Cl2,答案:Cr、O、Cl;CrO2Cl2;
(2)A为 CrO2Cl2,和KOH反应生成K2CrO4和KCl,配平化学方程式,CrO2Cl2+4KOH=K2CrO4+2KCl+2H2O,答案:CrO2Cl2+4KOH=K2CrO4+2KCl+2H2O;
(3)C溶液为K2Cr2O7溶液,能将Na2SO3氧化为SO,Cr2O被还原为Cr3+,根据得失电子守恒配平离子方程式Cr2O+3SO+8H+=3SO+2Cr3++4H2O,答案:Cr2O+3SO+8H+=3SO+2Cr3++4H2O;
(4)AgCl溶于氨水,形成阳离子[Ag(NH3)2]+,阴离子为Cl-,所以检验无色溶液G中的阴离子方法为:用玻璃棒蘸取溶液G,点在红色石蕊试纸上,若变蓝,则含有OH-;取少量溶液G于试管,滴加足量稀硝酸(或硝酸酸化的硝酸银溶液),出现白色沉淀,则含有Cl-。
17.(1)B
(2)C
(3)C
(4)A
(5)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
(6) 碳碳双键 加聚反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
【详解】(1)A.烷烃中碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连,A项正确;
B.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项错误;
C.甲烷、乙烷及丙烷均无同分异构体,C项正确;
D.乙烷与丙烷结构类似,且相差一个CH2,互为同系物,D项正确。
答案选B。
(2)石油裂解是以获取化工原料(主要是烯烃)为目的的工业生产,答案选C。
(3)A.糖类的有机化合物不一定都有甜味,淀粉属于糖类,但淀粉没有甜味,木糖醇是一种天然的甜味剂,但不属于糖类,A项错误;
B.尼龙是人工合成的高分子材料,B项错误;
C.蛋白质、油脂、糖类是三大基本营养物质,C项正确;
D.油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,工业上就是利用油脂的皂化反应制取肥皂,D项错误。
答案选C。
(4)A.四氯甲烷为甲烷的四个H分别被Cl取代得到的产物,其具有甲烷的正四面体构型,所有原子不可能同一平面,A项符合题意;
B.乙烯为平面结构,所有原子共平面,B项不符合题意;
C.苯为平面结构,所有原子共平面,C项不符合题意;
D.该分子可看作乙炔取代了乙烯上的一个H,由于单键的可旋转性,该分子上所有原子可能共平面,D项不符合题意。
答案选A。
(5)乙烷与氯气的取代是逐步取代,最先发生的一步反应的化学方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
(6)根据合成路线以及所给信息,可知A为乙烯,B为聚乙烯,C为乙醛,D为乙酸,E为乙酸乙酯。
①A为乙烯,内含有的官能团为碳碳双键;②乙烯通过加聚反应得到高分子物质聚乙烯;③反应Ⅱ为乙醇氧化为乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,反应Ⅲ为乙醇和乙酸的酯化反应,化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。
18.(1) C、H、O、N
(2)
(3)
(4)检验钾离子:用铂丝蘸取少量样品在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰则有钾离子;检验亚铁离子:取少量样品于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,或加铁氰化钾出现蓝色沉淀则含有亚铁离子检验三价铁离子:取少量样品于试管中,滴少量KSCN溶液,若溶液出现血红色,则含有三价铁离子
【分析】气体A和CuO反应生成气体B能使澄清石灰水变浑浊,则气体A是CO,气体B是CO2,白色固体C是CaCO3,则n(C元素)= n(CO)=n(CO2)=;红棕色固体G是沉淀F经灼烧得到,则G是Fe2O3,其物质的量n(Fe2O3)=,n(Fe元素)=,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,E为氨气,物质的量n(N元素)= n(NH3)=;第一步反应中元素价态没有发生变化,且溶液D中含有三种正盐,则D中含有,D能与KOH反应生成氨气,则D中含有,其中一种即为溶液H中的唯一溶质,则H为含K2SO4, D中另一种盐M在高温灼烧时可得到相同物质的量的Fe2O3和两种组成元素相同的氧化物应为SO2、SO3,n(Fe元素):n(S元素)=1:1,则正盐M为FeSO4,则F是Fe(OH)2,所以D中的三种正盐分别是:K2SO4、(NH4)2SO4、FeSO4;结晶水合物X由六种元素组成,则X中含有H、O、K、Fe、N、C元素,且n(C元素):n(Fe元素): n(N元素)=0.05mol:0.01mol:0.05mol=5:1:5,则为离子,则n(K元素)=0.03mol, m(H2O)=3.21g- m(C元素)-m(Fe元素)-m(N元素)- m(K元素)=3.21g-0.6g-0.56g-0.7g-1.17g=0.18g,n(H2O)=0.01mol,所以X的化学式为。据此作答。
【详解】(1)根据分析,X中含有H、O、K、Fe、N、C元素,非金属元素有H、O、N、C;X的化学式为;
(2)根据分析,M是FeSO4,受热分解可得到相同物质的量的三种产物,方程式为:;
(3)根据分析,沉淀F为Fe(OH)2,与次氯酸钠、浓氢氧化钠反应可以制备一种能净水的钠盐为高铁酸钠,反应的离子方程式为:;
(4)根据分析,溶液D 中的三种正盐分别是:K2SO4、(NH4)2SO4、FeSO4,在空气中敞口放置一段时间后,Fe2+可能会部分或全部被氧化为Fe3+。检验钾离子:用铂丝蘸取少量样品在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰则有钾离子;检验亚铁离子:取少量样品于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,或加铁氰化钾出现蓝色沉淀则含有亚铁离子;检验三价铁离子:取少量样品于试管中,滴少量KSCN溶液,若溶液出现血红色,则含有三价铁离子。