第1章 原子结构与元素性质 检测题 (含解析)高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册

第1章《 原子结构与元素性质》检测题
一、单选题
1.我国新报道的高温超导材料中,铊()是其中重要的组成成分之一。已知铊与铝同主族,且位于元素周期表的第六周期,则下列关于铊的叙述错误的是
A.铊元素的原子半径大于铝元素的原子半径
B.铊单质的固体硬度较小
C.铊的最高价氧化物对应的水化物为
D.铊在空气中表面不易被氧化
2.下列说法不正确的是
A.元素“氦、铷、铯”等是通过原子光谱发现的
B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布
C.Fe2+的价电子排布式为3d44s2
D.钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能
3.如图所示化合物是一种矿石的主要成分,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,原子序数W+Z=X+Y,W与X的质子数之和等于Y的最外层电子数。下列说法正确的是
A.W与X形成的简单化合物中,X显正价
B.X的含氧酸均为强酸
C.简单离子半径:YD.Y与Z形成的化合物常用作电解法冶炼Z单质的原料
4.下列性质的比较,不正确的是
A.热稳定性: HCl> HBr> HI B.电负性: F>O>N
C.第一电离能: Al> Mg> Na D.酸性: HNO3> H3PO4> H2SiO3
5.X、Y、Z和W为原子序数依次增大的短周期主族元素, X、Z同主族且能形成离子化合物,YW同主族且原子序数之和为24。四种元素组成的一种化合物 M具有下列性质: 白色沉淀M 溶液褪色并产生气泡。下列说法正确的是
A.原子半径: W>Z>Y>X .
B.简单氢化物的稳定性: W>Y
C.Y与X、Z、W均能形成具有漂白性的物质
D.X、Z形成的离子化合物中阴阳离子核外电子排布相同
6.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大,且原子最外层电子数之和为15。基态Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y与Z同主族,Z与W同周期。下列说法错误的是
A.电负性最大的元素是Y
B.简单氢化物的沸点:Y>Z
C.化合物WX2中既存在离子键,又存在共价键
D.W元素基态原子核外M层电子的自旋状态相反
7.下列事实能证明碳的非金属性比硅强的是
①Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
②SiO2+2CSi+2CO↑
③Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
④CH4比SiH4稳定
A.①④ B.②③ C.③④ D.①②③④
8.推断是化学学习的一种思维方式。下列推断正确的是
A.由熔点,推断熔点:
B.由沸点:,推断沸点:
C.由氧化性:,推断通入水中可以发生反应:
D.由还原性,,推断投入溶液中可以发生反应:
9.已知n为能层序数,下列有关认识正确的是
A.各能层含有电子数为2n2
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-l
D.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
10.元素性质呈周期性变化的决定因素是
A.元素原子半径大小呈周期性变化 B.元素相对原子质量依次递增
C.元素原子最外层电子排布呈周期性变化 D.元素的最高正化合价呈周期性变化
11.下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图,则下列说法正确的是
A.Y、X两种元素的离子半径相比,前者较大
B.可以电解Z元素熔融的氯化物来制取Z元素的单质
C.由X与Y两种元素组成的化合物中只含有离子键
D.W的单质可以和N的氢化物反应生成N的单质
12.X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素,其中X、Y、Q是构成糖类物质的三种元素,W、Z同主族,下列有关说法正确的是
A.第一电离能:
B.X、Y形成的化合物一定比X、Q形成的化合物熔点低
C.氧化物水化物酸性:
D.X、Y、Z、Q、W可形成核酸
13.X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示,Z的第一电离能比W的第一电离能大,M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是
A.电负性:W>Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y
C.通过电解熔融的可制得X单质
D.常温下,将一定量气态充入一烧瓶内,烧瓶内始终为无色
14.X、Y、Z、W四种元素的原子序数依次增大,X是元素周期表中电负性最大的元素,Y原子3p能级的电子半充满,Z原子M层电子数是K层的3倍,W原子3p能级有一个未成对电子。下列说法正确的是
A.原子半径:X < Y < Z < W
B.最高价含氧酸的酸性:X > W > Z > Y
C.X、Y、Z、W的氢化物的稳定性依次减弱
D.YW3分子中各原子均达到8电子稳定结构
15.如图所示物质是由原子序数依次增大的五种短周期主族元素形成的,基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,下列说法正确的是
A.简单气态氢化物的稳定性: B.简单离子半径:
C.第一电离能: D.简单阴离子的还原性:
二、填空题
16.元素周期表在学习、研究中有很重要的作用,如表是元素周期表中的短周期元素部分。
(1)e的原子结构示意图是___,该元素单质可应用于___(填序号,下同)。
①光导纤维 ②半导体材料 ③陶瓷材料
(2)f、g的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的物质是___(写化学式)。
(3)下列事实能判断a和b的非金属性强弱的是___。
①氢化物的稳定性强弱
②相同温度下,氢化物的溶解度大小
③最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱
(4)c、d单质更容易与水反应的为___(写化学式),请从原子结构角度解释其原因:___。
(5)为满足不同需求,牙膏中还会添加一些特殊物质,如含氟牙膏中添加氟化亚锡(SnF2)。50Sn在元素周期表中的位置是___,以下说法中正确的是___。
①Sn元素的最高正化合价为+4
②Sn的原子半径比e大
③SnF2只具有氧化性
17.氢氟酸可用于半导体工业,也常用来蚀刻玻璃,其刻蚀反应原理如下:6HF + Na2SiO3 =2NaF + SiF4↑+ 3H2O完成下列填空:
(1)根据HF的________(选填编号)大于H2O,可推断氟元素的非金属性强于氧元素。
A.酸性 B.熔沸点 C.稳定性 D.键的极性
(2)SiF4与甲烷结构相似,SiF4是含___键的_____分子(均选填“极性”或“非极性”)。刻蚀反应中的三种元素可组成同时含离子键和共价键的化合物,该化合物的电子式为__________。
(3)Si原子核外电子有_____种不同能量的电子,其中最高能量的电子处于______轨道。
(4)在相同条件下,Na2SiO3、CaSiO3分别与等浓度等体积的氢氟酸反应,两个反应原理相似,但前者的反应速率明显大于后者。原因是__________________________。
(5)同浓度的H2SO3和HF两溶液的pH为:H2SO3_____HF(选填“>”或“<”)。浓度均为0.01 mol/L 的H2SO3和HF的1L混合溶液中,通入0.02 mol NH3充分反应后,SO32-、HSO3-、F-、NH4+浓度从大到小的顺序为:____________________。
已知:H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7 HF Ki=6.8×10-4 NH3·H2O Ki=1.8×10-5
18.元素的对角线规则
(1)在元素周期表中,某些_______族元素与其右下方的_______族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为“_______”。
(2)处于“对角线”位置的元素,它们的_______具有相似性。
实例分析:
①锂和镁的相似性
A.锂与镁的沸点较为接近:
元素 Li Na Be Mg
沸点/℃ 1 341 881.4 2 467 1 100
B.锂和镁在氧气中_______时只生成对应的氧化物,并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。
4Li+O22Li2O、2Mg+O22MgO。
C.锂和镁与水的反应都十分缓慢,并且生成的氢氧化物_______溶于水,附着于金属表面阻碍反应的进行。
D.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
E.锂和镁的氢氧化物在加热时,可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
F.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中,只有锂盐是_______溶于水的,相应的镁盐也_______溶于水。
②铍和铝的相似性
A.铍与铝都可与酸、碱反应放出_______,并且铍在浓硝酸中也发生_______化。
B.二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液:
Al(OH)3+3HCl=_______,Al(OH)3+NaOH=_______;
Be(OH)2+2HCl=_______,Be(OH)2+2NaOH=_______。
C.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
D.BeCl2和AlCl3都是共价化合物,易_______。
③硼和硅的相似性
A.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
B.B与Si的单质都易与强碱反应,且不与稀酸反应:
2B+2KOH+2H2O=_______,Si+2KOH+H2O=_______。
C.硼烷和硅烷的稳定性都比较差,且都易_______。
D.硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低,易挥发,易水解。
19.下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是___________(填编号)。
(2)写出元素⑨的基态原子的电子排布式:___________。
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的核外最外层电子的成对电子为___________对。
(4)写出p区中最高价氧化物对应的水化物酸性最强元素原子的价电子排布图为___________。
20.原子轨道与能层序数的关系
(1)不同能层的同种能级的原子轨道形状_______,只是半径_______。能层序数n越_______,原子轨道的半径越_______。如:
(2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道,它们互相垂直,分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量_______。
(3)原子轨道数与能层序数(n)的关系:原子轨道数目=_______。
21.以氮化镓(GaN)、碳化硅等为代表的第三代半导体材料具有优异性能,对新兴产业有巨大推动作用。回答下列问题:
(1)写出基态硅原子的电子排布式_______,其中具有最高能量的电子所处能级符号为_______,该能级轨道电子云轮廓图的形状为_______。
(2)碳、氮和氧3种元素第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号),碳、氮和氧3种元素的电负性最大的是_______(填元素符号)。
(3)镓为元素周期表中第31号元素,镓原子具有_______个能层,最高能层容纳了_______个电子。
(4)开发新的半导体材料应该在元素周期表_______区寻找,研究新的催化剂一般可在元素周期表_______区寻找。
22.“常见无机物”,主要是指的铝、铁、硫、氯四种元素的单质及化合物。完成下列填空:
(1)四种元素原子的半径大小Fe >______>______>______
(2)铝原子核外电子排布式_________________________,有_________种不同能量级的电子;铝热剂的成分是铝粉与氧化铁的混合物;写出铝热反应的化学方程式____________________
(3)工业上用氯气和__________制取漂粉精;吸收多余氯气的试剂是______________。
(4)硫磺粉末与铁粉混合加热,写出该反应的化学反应方程式并标出电子转移的方向和数目______________________________________________________。
(5)硫的非金属性________于氯(选填“强”、“弱”),用一个事实证明______________________,
再从原子结构的知识加以解释________________________________________________。
23.电子排布式与轨道表示式的比较
电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的_______,这就是电子排布式
意义 能直观反映出核外的电子层、能级及各能级上的电子数
实例 K:_______
简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加_______表示
意义 避免书写电子排布式过于繁琐
实例 K:_______
轨道表示式 含义 每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个_______
意义 能直观反映出电子的排布情况及电子的_______状态
实例 Al:
参考答案:
1.D
【详解】A. 由铊与铝同主族且位于元素周期表的第六周期可知,铊的电子层数较多,原子半径较大,A项正确;
B. 铊与铝是同主族元素,其单质都是质软的金属,B项正确;
C. 第Ⅲ族元素的最高化合价为+3,则铊的最高价氧化物对应的水化物为,C项正确;
D. 同主族金属,从上到下金属性递增,铊的金属性比铝强,在空气中会被氧化,D项错误;
答案选D。
2.C
【详解】A.原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱,每一种原子的光谱都不同,用原子光谱可以研究原子结构,A正确;
B.所有的s轨道电子云轮廓图都是球形,所以锂原子的2s与5s轨道皆为球形分布,B正确;
C.Fe是26号元素,原子的价层电子排布式是3d64s2,Fe原子失去最外层的2个电子变为Fe2+,其价电子排布式为3d6,C错误;
D.钠元素原子的最外层只有1个电子,失去这个电子后形成最外层8个电子的稳定结构,再失去比较难,所以第二电离能较大。而Mg原子最外层有2个电子,失去第二个电子后次外层变为最外层,达到8个电子的稳定结构,所以Na的第二电离能大于镁元素的第二电离能,D 正确;
故选C。
3.A
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z能形成+2价阳离子,Z是Mg元素;Y能形成2个共价键,Y是O元素;X能形成3个共价键,原子序数W+Z=X+Y,X、W原子序数的差是4,W与X的质子数之和等于6,所以W是H元素、X是B元素。
【详解】A.B的电负性小于H,B与H形成的简单化合物中,B显正价,故A正确;
B.B的含氧酸H3BO3为弱酸,故B错误;
C.电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:Mg2+D.Mg与O形成的化合物是MgO,电解法冶炼Mg单质的原料是MgCl2,故D错误;
选A。
4.C
【详解】A.同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性Cl>Br>I,热稳定性:HCl>HBr>HI,故A正确;
B.一般同周期从左向右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,则电负性:F>O>C,故B正确;
C.主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,但镁的2s能级为全满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:Mg>Al>Na,故C错误;
D.非金属性N>P>Si,最高价含氧酸的酸性HNO3>H3PO4>H2SiO3,故D正确;
故选:C。
5.C
【分析】X、Y、Z和W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、W同主族且原子序数之和为24,设Y的原子序数为a,则W的原子序数为a+8,a+a+8=24,解得a=8,Y为O元素、W为S元素;X、Z同主族且能形成离子化合物,则X为H元素、Z为Na元素;四种元素组成的化合物M,M中滴加少量溴水,溶液褪色并产生气泡,M中滴加澄清石灰水产生白色沉淀,则M为NaHSO3。
【详解】A.同周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小,同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>W>Y>X,A项错误;
B.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,则单质的氧化性:Y>W,B项错误;
C.O与H、Na、S形成的H2O2、Na2O2、SO2均具有漂白性,C项正确;
D.X、Z形成的离子化合物NaH中阴阳离子核外电子排布不相同,D项错误;
答案选C。
6.C
【分析】基态Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,则其电子层结构为2、6,则Y为O元素,Y与Z同主族,则Z为S元素,所以X、W最外层电子数之和为15-6-6=3,X的半径比O原子小,则应为H元素,则W为Mg元素。
【详解】A.非金属性越强电负性越强,四种元素中非金属性最强的为O,则电负性最大的元素为O,即Y,故A正确;
B.H2O分子之间存在氢键,所以沸点高于H2S,故B正确;
C.化合物MgH2中只存在离子键,故C错误;
D.Mg原子M层电子排布为2s2,同一轨道中的两个电子自旋方向相反,故D正确;
综上所述答案为C。
7.A
【详解】①反应Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3表示强酸制弱酸,即碳酸的酸性强于硅酸,碳元素的最高价氧化物对应的水化物是碳酸,硅元素的最高价氧化物对应的水化物是硅酸,可以根据最高价氧化物对应的水化物的酸性比较元素的非金属性强弱,故①符合题意;
②反应SiO2+2CSi+2CO↑,反应能进行的主要原因是生成了气体CO分离出原体系,只能说明碳易与氧结合,不能比较碳和硅的非金属性,故②不符合题意;
③Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,为高温固体之间的反应,不能用于比较元素的非金属性的强弱,故③不符合题意
④CH4比SiH4稳定,可以用气态氢化物的稳定性比较出元素的非金属性,故④符合题意;
符合题意的是①④;
答案选A。
8.C
【详解】A.不能形成分子间氢键的分子晶体的熔沸点随着相对分子质量的增大而升高,金属晶体熔沸点随着金属键的增强而升高,金属键强弱与金属阳离子所带电荷成正比、与键长成反比,I2、Br2都是分子晶体,I2的相对分子质量比Br2的相对分子质量大,所以熔点: I2 > Br2,Na、Li都是金属晶体,Na的离子半径较大,两种金属阳离子所带电荷相等,所以金属键:Li>Na,熔点:NaB.水分子间有氢键,所以熔点高,选项B错误;
C.由氧化性:,推断F2通入水中可以发生反应: 2F2+2H2O =O2 + 4HF,选项C正确;
D.Ca在氯化镁溶液中先和水反应,生成氢氧化钙沉淀,氢氧化钙再与氯化镁反应生成氢氧化镁,选项D错误;
答案选C。
9.D
【详解】A.各能层最多含有的电子数为2n2,A错误;
B.各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级个数与能层数相等,所以有的能层不含f能级,B错误;
C.各能层含有的能级数与其能层数相等为n,C错误;
D.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,s能级原子轨道呈球形,p能级原子轨道呈哑铃型,D正确;
答案选D。
10.C
【详解】结构决定性质,即原子的核外电子排布尤其是最外层电子排布决定了元素的性质,所以元素性质呈周期性变化的决定因素是元素原子核外电子排布呈周期性变化的必然结果。
综上所述答案选C。
11.D
【分析】通过X为氧元素,Y为钠元素,Z为铝元素,M为硅元素,N为硫元素,W为氯元素。
【详解】A.钠离子和氧离子核外电子排布相等,氧原子的原子序数较小,半径大,A错误;
B.不能用电解氯化铝的方法来制取铝单质,B错误;
C.钠元素和氧元素可以形成过氧化钠,而过氧化钠中有共价键,C错误;
D.氯气可以和硫化氢反应生成硫单质,D正确;
故选D。
12.D
【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素,其中X、Y、Q是构成糖类物质的三种元素,故X、Y、Q分别为H、C、O,故Z为N,W、Z同主族,故W为P,据此分析解答。
【详解】A.因N元素2p轨道为半充满更稳定,故第一电离能: N大于O,A错误;
B.X、Y形成的化合物为烃类,X、Q形成的化合物为H2O,不同烃的熔点也不相同,B错误;
C.W的氧化物水化物有H3PO4、H3PO3、H3PO2等,Z的氧化物水化物有HNO3、HNO2等,未说明最高价氧化物水化物,无法比较酸性强弱,C错误;
D.X、Y、Z、Q、W分别为H、C、N、O、P可形成核酸,D正确;
故答案选D。
13.D
【分析】M的3p轨道上有2个未成对电子,则M的电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4,则M为Si或S;同一周期从左到右,元素的电离能逐渐增大,但N>O,综上可知,X、Y、Z、W、M分别为Al、C、N、O、S。
【详解】A.同周期从左到右,元素的电负性逐渐减小,因此电负性:O>N>C,即W>Z>Y,A正确;
B.M、Y对应的最高价氧化物对应水化物即硫酸与碳酸,酸性大小:硫酸>碳酸,即M>Y,B正确;
C.通过电解熔融的Al2O3可以得到Al,C正确;
D.将N2O4通入烧瓶后会发生可逆反应:,因此容器内会出现红棕色,D错误。
本题选D。
14.D
【分析】X是元素周期表中电负性最大的元素为氟元素,Y原子3p能级的电子半充满,电子排布式为,为磷元素,Z原子M层电子数是K层的3倍,M层电子数是6,所以W是硫元素原子,3p能级有一个未成对电子原子序数大于硫,所以为氯元素,所以由题目信息推出X、Y、Z、W分别是F、P、S、Cl;
【详解】A.同周期原子半径随原子序数的递增逐渐减小,同主族原子半径随原子序数的递增逐渐增大,所以原子半径P > S > Cl > F,A错误;
B.同周期主族元素自左向右电负性依次增大,同主族元素自上而下电负性依次减小,电负性越大最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但氟没有含氧酸,B错误;
C.电负性越大氢化物越稳定,所以氢化物的稳定性按F、Cl、S、P的顺序减弱,C错误;
D.三氯化磷分子中各原子均达到8电子稳定结构,D正确;
故选D。
15.B
【分析】该物质是由原子序数依次增大的五种短周期主族元素形成的,基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,则Q为O,根据结构得到X为H,Y为C,Z为N,W为Na。
【详解】A. 简单气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>CH4,故A错误;
B. 根据同电子层结构,核多径小原则,简单离子半径:N3 >O2 >Na+,故B正确;
C. 根据同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第V族大于第VIA族,同主族从上到下第一电离逐渐减小,因此第一电离能:N>O>Na,故C错误;
D. 根据非金属性越弱,对应离子的还原性越强,因此简单阴离子的还原性:H->N3 >O2 ,故D错误。
综上所述,答案为B。
16.(1) ②
(2)HClO4
(3)①③
(4) Na 钠最外层只有一个电子,还原性更强
(5) 第五周期第ⅣA族 ①②
【分析】根据元素周期表的位置可知a为N元素,b为F元素,c为Na元素,d为Mg元素,e为Si元素,f为P元素,g为Cl元素。
(1)
e为14号Si元素,原子结构示意图是 ,硅元素单质可应用于半导体材料,故答案为:; ②
(2)
f为P元素,g为Cl元素,同周期元素从左向右非金属性依次增强,同周期元素从左向右非金属性依次增强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,所以高氯酸酸性强于磷酸,f、g的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的物质是HClO4,故答案为:HClO4
(3)
a为N元素,b为F元素,同周期元素从左向右非金属性依次增强,非金属性越强氢化物的稳定性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,故①③正确。
(4)
c为Na元素,d为Mg元素,同周期元素从左向右非金属性依次增强,钠最外层只有一个电子,还原性更强,所以钠更活泼,更易与水反应,故答案为:Na;钠最外层只有一个电子,还原性更强。
(5)
第五周期的稀有气体为54号元素,50Sn在元素周期表中的位置是第五周期第ⅣA族元素。
①Sn为主族元素,主族元素的最高正化合价等于其族序数,Sn为第ⅣA族元素,因此Sn的最高正化合价为+4价,故①正确。
②e为Si元素,与Sn同主族,Sn为第五周期元素,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,Sn的半径比Si元素大,故②正确。
③SnF2其中Sn为+2价,可以失电子生成+4价,也可以得电子变成单质,故SnF2既有氧化性又具有还原性,故③错误。
故答案为:第五周期第ⅣA族;①②。
17. cd 极性 非极性 5 3p NaF易溶于水,而CaF2难溶于水,会覆盖在固体表面,降低反应速率 < c(NH4+)> c(F- )>c(HSO3-)>c( SO32-)
【详解】(1)通过氢化物的稳定性可以判断非金属性强弱,氢化物的稳定性与键的极性有关,所以符合推断氟元素的非金属性强于氧元素条件的为cd;
(2)SiF4中硅原子和氟原子之间以极性共价键结合,SiF4与甲烷结构相似,甲烷为正四面体结构,所以SiF4从整个分子来看,电荷的分布是均匀的,对称的,为非极性分子,刻蚀反应中的三种元素可组成同时含离子键和共价键的化合物为氢氧化钠,其电子式为:;
(3)硅原子为14号元素,电子排布式1s22s22p63s23p2,共有5个轨道上排布电子,所以有5种不同能量的电子,原子核外电子是分层排布的,距离原子核越近能量越低,所以3p能量最高,故答案为5;3p;
(4)在相同条件下,Na2SiO3、CaSiO3分别与等浓度等体积的氢氟酸反应,Na2SiO3与氢氟酸反应生成的NaF易溶于水,而CaSiO3与氢氟酸反应生成的CaF2难溶于水,会覆盖在固体表面,降低反应速率,所以前者的反应速率明显大于后者,故答案为NaF易溶于水,而CaF2难溶于水,会覆盖在固体表面,降低反应速率;
(5)H2SO3的Ki1=1.54×10﹣2大于HF的Ki=6.8×10﹣4,所以同浓度,亚硫酸酸性强于氢氟酸,即pH小于氢氟酸,浓度均为0.01mol/L的H2SO3和HF的1L混合溶液中,通入0.02mol NH3充分反应后,生成等浓度的亚硫酸氢铵、氟化铵,HF的Ki=6.8×10﹣4大于NH3 H2O的Ki=1.8×10﹣5大于H2SO3的Ki2=1.02×10﹣7,所以亚硫酸氢根离子水解能力强于氟离子,溶液中离子浓度为:c(NH4+)>c(F﹣)>c(HSO3﹣)>c(SO32﹣)。
18.(1) 主 主 对角线规则
(2) 性质 燃烧 难 难 难 氢气 钝 Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O Be(OH)2+2HCl= BeCl2+2H2O Be(OH)2+2NaOH= Na2BeO2+2H2O 升华 2B+2KOH+2H2O=2KBO2+3H2↑ Si+2KOH+H2O= K2SiO3+2H2↑ 水解
【解析】略
19.(1)⑨
(2)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(3)1
(4)
【分析】由元素在周期表中位置,可知①为H、②为Be、③为C、④为Mg、⑤为Al、⑥为S、⑦为C1、⑧为Ca、⑨为Fe、⑩为Cu,据此分析作答。
(1)
d区元素包含周期表中3-10列元素,上述元素中只有⑨号元素属于d区,故答案为:⑨;
(2)
⑨为Fe,为26号元素,原子核外有26个电子,根据能量最低原理,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2),故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2);
(3)
某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,由于s能级只能容纳2个电子,故n= 2,2p能级容纳3个电子,P能级有3个轨道,根据洪特规则,电子优先单独占居一个轨道,且自旋方向相同,故2p能级3个电子为单电子,S能级只有一个轨道,容纳2个电子,则该元素最外层有1对成对电子,故答案为:1;
(4)
p区中最高价氧化物对应的水化物酸性最强元素是⑦号Cl,则原子的价电子排布图为,故答案为:。
20.(1) 相同 不同 大 大
(2)相同
(3)n2
【解析】略
21.(1) 1s22s22p63s23p2 3p 哑铃状
(2) C(3) 4 3
(4) p d、ds
【详解】(1)硅元素是元素周期表中第14号元素,基态硅原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p2,具有最高能量的电子所处能级符号为3p,该能级轨道电子云轮廓图形状为哑铃状。
(2)每一周期的第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,C、N、O位于第二周期,O的第一电离能比N的低,因此它们的第一电离能由小到大的顺序为:C(3)第31号镓元素位于元素周期表第四周期,因此镓原子具有4个能层,价层电子排布为4s24p1,最高能层容纳了3个电子。
(4)开发新的半导体材料一般在金属与非金属的分界线上寻找,则在p区寻找;研究新的催化剂一般可在元素周期表中过渡元素中寻找,则在d、ds区寻找。
22.(1) Al S Cl
(2) 1s22s22p63s23p1 5 2Al+Fe2O32 Fe + Al2O3
(3) 消石灰或熟石灰 氢氧化钠溶液
(4)
(5) 弱 氯化氢比硫化氢稳定,氯气与氢气点燃即可燃烧或爆咋,而硫磺与氢气加热还较难反应且可逆,高氯酸的酸性强于硫酸等(合理即给分) S与Cl二者电子层数相同,核外电子数增多,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子的吸引力增强,故得电子能力依次增强,非金属性增强。
【详解】(1)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,则四种元素原子的半径大小Fe>Al>S>Cl;
(2)铝原子的质子数是13,核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,有5种不同能量级的电子;铝热剂的成分是铝粉与氧化铁的混合物,反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;
(3)工业上用氯气和消石灰或熟石灰制取漂粉精;吸收多余氯气的试剂是氢氧化钠溶液;
(4)硫磺粉末与铁粉混合加热生成硫化亚铁,铁失去电子,方程式为 ;
(5)同周期自左向右非金属性逐渐增强,因此硫的非金属性弱于氯,这是由于S与Cl二者电子层数相同,核外电子数增多,原子半径逐渐减小,原子核对外层电子的吸引力增强,故得电子能力依次增强,非金属性增强。能说明该事实有氯化氢比硫化氢稳定,氯气与氢气点燃即可燃烧或爆咋,而硫磺与氢气加热还较难反应且可逆,高氯酸的酸性强于硫酸等。
23. 电子数 1s22s22p63s23p64s1 方括号 [Ar]4s1 电子 自旋
【解析】略

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