第四章 物质结构元素周期律 测试题
一、选择题
1.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,20gD2O中含有的中子数为10NA
B.足量的Na与1molO2反应转移电子数一定为4NA
C.中含有的电子数为0.9NA
D.H2O2中含有的非极性键数目为NA
2.下列微粒的化学用语正确的是
A.K+的结构示意图: B.K2S的电子式:
C.CO2的结构式为:O=C=O D.16O2与18O3互为同位素
3.依据元素的原子结构和性质的变化规律,推断下列元素非金属性最强的是
A.P B.S C.Cl D.F
4.2020年,我国自主研制长征五号火箭“胖五”将嫦娥五号送入地月轨道并顺利从月球带回月壤。下列有关说法错误的是
A.“胖五”用液氧、液氢作推进剂,在发射过程中发生氧化还原反应
B.“胖五”外壳为铝合金材料,其优点是熔点高、硬度大
C.月壤中可能含有未来能源材料,其中子数为1
D.与互为同位素
5.下列有关化学用语的使用正确的是
A.氮气的电子式: B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.水的结构式: D.NH4Cl的电子式:
6.已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中仅X和Z同主族,X的最外层电子数是次外层电子数的一半,W的地壳中含量最多的金属,X、Y、Z、W的最外层电子数之和为10.下列叙述错误的是
A.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:Z>X
B.简单离子半径:Z>W>Y
C.W的氧化物是两性化合物
D.Y的最高价氧化物对应水化物与Y的简单氢化物反应生成的化合物中含有离子键、共价键
7.海洋是一个十分巨大的资源宝库。海水中含量最多的是H、O两种元素,还含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、K、S等元素。以海水为原料可制备氯气、氯化钠和溴等。下列关于K、Mg、S、Cl、Br、O元素及其化合物的说法正确的是
A.最高化合价:Cl>S B.单质与水反应的剧烈程度:Mg>K
C.还原性:Cl->Br- D.热稳定性:H2S>H2O
8.元素周期表是一座开放的“元素大厦”,“元素大厦”尚未客满。若发现120号元素,请在“元素大厦”中安排好它的“房间”
A.第7周期0族 B.第7周期第IA族
C.第8周期第IIA族 D.第8周期第IA族
9.碳纳米管是由石墨烯卷曲成的单层或多层的直径为2~20nm的中空管状结构。下列说法不正确的是
A.碳纳米管是一种胶体
B.石墨烯卷成管状结构发生了化学变化
C.石墨烯和碳纳米管互为同素异形体
D.石墨烯具有很好的韧性,同时还可以弯曲
10.下列说法中不正确的是
A.晶体溶于水时,离子键被破坏,共价键不受影响
B.“天宫课堂”中过饱和乙酸钠溶液析晶放热与形成新的化学键有关
C.将熔融状态下的HCl和NaCl进行导电性实验可证明HCl由共价键形成而NaCl由离子键形成
D.H元素与其他元素化合可能形成共价化合物也可能形成离子化合物
11.短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y原子半径是短周期元素中最大的,Z与X属于同一主族。下列说法正确的是
A.W元素的氧化物对应水化物为强酸
B.Y的单质和X、Z、W的单质在一定条件下都可以反应
C.离子半径:r(W) > r(Z) > r(Y) > r(X)
D.Z 的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
12.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是
X Y
Z W
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.气态氢化物稳定性:X>Y , Z>W
C.W单质能与水反应,生成一种具有漂白性的物质
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:X
A.是化学性质不同的核素 B.质子数相同,中子数不同
C.互为同位素 D.属于同种元素
14.下列各组中互为同位素的是
A.与 B.3H2O和1H2O C.与 D.金刚石与石墨
15.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,已知:四种原子最外层电子数之和为24。下列说法正确的是
A.元素X和元素Z的最高正化合价相同
B.单核阴离子半径的大小顺序为
C.气态简单氢化物的热稳定性顺序为
D.元素Y的氧化物对应水化物都是强酸
二、填空题
16.请在表中画出元素周期表的轮廓,并在表中按要求完成下列问题:
①标出族序数;②填入1~20元素的元素符号;③)填入稀有气体元素的原子序数以及每周期的元素种类;④画出主族与副族边界线。
17.回答下列问题:
(1)写出以下反应的化学方程式,并用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目:H2S气体和SO2气体反应生成S和水: 。
(2)写出以下反应的离子方程式,并用单线桥表示反应中电子转移的数目:实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2: 。
(3)写出下列物质的结构式:CH4 ;CO2 。
(4)写出下列物质的电子式:NH4Cl ;Na2O2 。
18.写出下列反应的离子方程式:
(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳气体,反应的离子方程式是 。
(2)将表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中,开始反应的离子方程式是 ;反应片刻后,可观察到有气体产生,其离子方程式是 。若用NaHSO4溶液处理铁钉,有同样的效果,将NaHSO4溶液与NaOH溶液混合,发生反应的离子方程式是 。
(3)人体胃液中有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用,但胃酸的量不能过多或过少,必须控制在一定范围内。当胃酸过多时,医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为 ;如果病人同时患有胃溃疡,此时最好服用胃舒平[主要成分:Al(OH)3],发生反应的离子方程式是 。
19.许多元素有多种核素,而且各种核素在自然界中所占的比例相对固定。如氧元素有、、三种核素,氢元素有、、三种核素。
(1)、、、最多可以构成 种水分子?
(2)相对分子质量为20的水分子,可能有 种组成?
20.将总量为4molNa2O2和Al2(SO4)3的混合物投入足量水中,充分反应后生成Ymol沉淀(Y>0),若以x表示原混合物中Na2O2的物质的量。
(1)试建立Y= f(x)的函数关系式,将x的取值Y= f(x)关系式填写在表内(可以不用填满)
x值 Y= f(x)
(2)作图
21.把、、三种固体组成的混合物溶于足量水后有白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入溶液,加入溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示,试回答:
(1)写出AB段反应的离子方程式 。B点的沉淀物的化学式为 。
(2)求原混合物中NaOH的质量: 。
(3)求Q点加入的HCl溶液体积: 。
22.根据元素在周期表中的位置能推测元素的原子结构以及相关物质的性质,下图是元素周期表的一部分,请根据图中字母所示元素的位置回答问题。
X
Y Z
M N W T
P
(1)元素P的原子结构示意图为 ;元素的最高价氧化物的电子式为 。
(2)元素、、形成的简单离子中,半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。
(3)下列说法中,正确的有 (填序号)。
①元素的单质有多种同素异形体 ② 中仅含离子键, 中仅含共价键
③ 和 都是离子化合物 ④ 比 的沸点更高
(4)已知离子的核内有个中子,的质量数为,则离子里含有电子的物质的量为 。
23.某小组研究第3周期元素性质的递变规律,设计了如下实验,并记录了实验现象:
实验步骤 实验现象
①将一小块钠放入滴有酚酞的冷水中 A.有气体产生,溶液变成浅红色
②将用砂纸打磨过的镁条放入沸水中,再向其中滴加少量酚酞溶液 B.浮在水面上,熔成小球,做不定向运动,随后消失,溶液变为红色
③将镁条放入稀盐酸中 C.反应较快,产生无色气体
④将铝条放入稀盐酸中 D.反应剧烈,迅速产生大量无色气体
(1)补齐实验步骤与实验现象之间的连线 。
(2)由上述实验可知Na、Mg、Al三种元素原子失电子能力(金属性)依次 (填“增强”或“减弱”)。从原子结构的角度解释原因 。
(3)比较第3周期中硫与氯两种元素原子得电子能力(非金属性)的相对强弱。
①甲同学设计的下列方法可行的是 。
A.比较气态氢化物的稳定性 B.比较盐酸与硫酸的酸性 C.比较单质与酸反应置换出氢气的难易程度
②乙同学设计将氯气通入硫化钠溶液中,观察是否有淡黄色沉淀生成。这一实验的设计思路是通过比较 ,推知元素原子得电子能力的相对强弱。
(4)利用元素周期律可预测陌生元素及物质的性质,已知Rb与Na处于同一主族,下列说法正确的是 。
A.失电子能力:Rb>Na B.碱性:NaOH>RbOH C.Rb比Na更容易与氧气发生反应 D.Rb不易与水反应放出H2
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.1个 D2O分子中含有10个中子,20g即1molD2O中含有的中子数为10NA,A正确;
B. 点燃下钠与氧气生成过氧化钠,则足量的Na与1molO2反应生成1mol Na2O2时转移电子数为2NA,B错误;
C.该阳离子由1个碳原子和三个氢原子构成,1个该离子含8个电子, 为0.1mol、含有的电子数为0.8NA,C错误;
D. 未指明物质的量,难以计算H2O2中含有的非极性键总数目,D错误;
答案选A。
2.C
解析:A.K+的结构示意图:,A错误;
B.K2S的电子式:,B错误;
C.CO2的结构式为:O=C=O,C正确;
D.16O2与18O3属于同素异形体,D错误;
答案选C。
3.D
解析:同周期元素从左到右非金属性依次增强,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,则上述物质中,元素非金属性最强的为:F。
故选D。
4.B
解析:A.在火箭发射过程中,氢气与氧气反应,反应中H、O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A正确;
B.“胖五”外壳为铝合金材料,其优点是熔点低、硬度大,故B错误;
C.月壤中可能含有未来能源材料3He,质子数=2,其中子=3-2=1,故C正确;
D.3He与4He是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子,互为同位素,故D正确;
故选B。
5.C
解析:A.氮气的电子式为:,故A错误;
B.乙烯的结构简式为:CH2=CH2,故B错误;
C.水的结构式为: ,故C正确;
D.NH4Cl的电子式为:,故D错误;
故选C。
6.B
【分析】已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的最外层电子数是次外层电子数的一半,则X为Li,其中仅X和Z同主族,Z为Na,W的地壳中含量最多的金属,则W为Al,X、Y、Z、W的最外层电子数之和为10,则Y为N。
解析:A.同周期从左到右金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,因此最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:Z>X,故A正确;
B.根据同电子层结构核多径小,则简单离子半径:Y >Z>W,故B错误;
C.W的氧化物为氧化铝,是两性氧化物,故C正确;
D.Y的最高价氧化物对应水化物(硝酸)与Y的简单氢化物(氨气)反应生成的化合物(硝酸铵)中含有离子键、共价键,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.A
解析:A.氯元素的最高价是+7价,硫元素的最高价是+6价,则最高化合价:Cl>S,A正确;
B.金属性K>Mg,则单质与水反应的剧烈程度:Mg<K,B错误;
C.非金属性越强,简单阴离子的还原性越弱,非金属性Cl>Br,则还原性:Cl-<Br-,C错误;
D.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性S<O,则热稳定性:H2S<H2O,D错误;
答案选A。
8.C
解析:稀有气体氡的原子序数为86,位于第六周期的0族,第七周期排满应含有32种元素,则第七周期的稀有气体的原子序数为86+32=118,所以120号元素位于第8周期的第IIA族;
答案选C。
9.A
解析:A.碳纳米管是一种碳单质,胶体是分散系,是混合物,故碳纳米管不是胶体,A错误;
B.结构发生变化属于化学变化,B正确;
C.石墨烯和碳纳米管是由同种元素组成的不同单质,故互为同素异形体,C正确;
D.石墨烯具有很好的韧性,同时还可以弯曲,D正确;
故选A。
10.A
解析:A.晶体溶于水时,不仅破坏Na+与间的离子键,还破坏中的共价键,A不正确;
B.乙酸钠晶体析出时,形成Na+与CH3COO-间的离子键,放出热量,所以析晶放热与形成新的化学键有关,B正确;
C.熔融状态下的HCl不导电,则表明其由分子构成,原子间形成共价键,熔融的NaCl导电,则表明其含有自由移动的离子,从而表明NaCl由离子键形成,C正确;
D.H元素与O、Cl等其他元素化合时,形成共价化合物,H元素与Na化合生成NaH,形成离子化合物,D正确;
故选A。
11.B
【分析】X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,X为O元素,Y原子半径是短周期元素中最大的,Y是Na元素,Z与X属于同一主族,Z为S元素,所以W为Cl元素。
解析:A.W为Cl元素,氧化物对应水化物中,为强酸,HClO是弱酸,A错误;
B.Y是Na元素,X为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,Na单质能与、S、都能反应,B正确;
C.Y是Na元素,X为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,离子半径:,C错误;
D.非金属性:,所以氢化物的稳定性:,D错误;
故选B。
12.C
【分析】Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y为O元素,则X为N元素,Z为S元素,W为Cl元素。
解析:A.根据层多径大,同电子层结构核多径小,则原子半径:Z>W>X>Y,故A错误;
B.根据同周期到右非金属性逐渐增强,则简单气态氢化物越稳定,则气态氢化物稳定性: Y>X;W>Z,故B错误;
C.W单质能与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是一种具有漂白性的物质,故C正确;
D.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,但氧没有最高价氧化物对应水化物,故D错误。
综上所述,答案为C。
13.A
解析:A.Rn、Rn、Rn的同种元素的原子,核外电子排布相同,化学性质相同,故A错误;
B.Rn质子数为86,中子数为136;Rn质子数为86,中子数为134;Rn质子数为86,中子数为133,故B正确;
C.Rn、Rn、Rn质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C正确;
D.Rn、Rn、Rn质子数相同,属于同种元素,故D正确;
选A。
14.C
【分析】同位素是质子数相同,中子数不同的核素。
解析:A.40K和40Ca是两种元素,不是同位素,A不符合题意;
B.3H2O和1H2O是化合物,不是同位素,B不符合题意;
C.35Cl和37Cl是质子数相同,中子数不同的核素,互为同位素,C符合题意;
D.金刚石与石墨由同种元素形成的不同单质,属于同素异形体,D不符合题意;
故选C。
15.C
【分析】设X元素原子的最外层电子数为a,则Y、Z、W的最外层电子数分别为a-1、a、a+1,从而得出a+(a-1)+a+(a+1)=24,a=6,所以X、Y、Z、W分别为O、P、S、F。
解析:A.X、Z分别为O、S,在反应中,O通常不表现出正化合价,而S表现出+6价,A不正确;
B.W为F元素,X为O元素,F-和O2-的电子层结构相同,但F的核电荷数比O大,所以单核阴离子半径的大小顺序为,B不正确;
C.非金属性,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,则气态简单氢化物的热稳定性顺序为,C正确;
D.元素Y的氧化物对应水化物可能为H3PO2、H3PO3、H3PO4,它们都是弱酸,D不正确;
故选C。
二、填空题
16.
解析:①元素周期表的竖行为族,从左到右,依次为IA、IIA、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII(包括8、9、10三列)、IB、IIB、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、0。
②1~20元素的元素符号分别为H、He、Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar、K、Ca。
③稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118。每周期的元素种类数依次为2、8、8、18、18、32、32。
④主族为包含短周期和长周期的竖行,副族只包含长周期元素,依此画出主族与副族边界线。
17.(1)
(2)
(3) O=C=O
(4)
解析:(1)H2S气体和SO2气体反应生成S和水,其反应方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目:;故答案为:。
(2)实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,用单线桥表示反应中电子转移的数目:;故答案为:。
(3)甲烷(CH4)是正四面体结构,其结构式;二氧化碳(CO2)是直线形结构,其结构式为O=C=O;故答案为:;O=C=O。
(4)氯化铵是离子化合物,其电子式为;Na2O2离子化合物,其电子式为;故答案为:;。
18.(1)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
(2) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ H++OH-=H2O
(3) H++ =H2O+CO2↑ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
解析:(1)盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水、二氧化碳,离子反应为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,反应片刻后,可观察到有气体产生,是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子反应方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,NaHSO4电离出氢离子与NaOH电离出氢氧根离子反应生成水,发生反应的离子方程式是H++OH-=H2O;
(3)小苏打为NaHCO3,胃酸中含盐酸,用小苏打治疗胃酸过多的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,二氧化碳和水写化学式,离子反应为H++ =H2O+CO2↑;碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,可能会造成胃溃疡,盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝和水,该反应为3HCl+Al(OH)3=AlCl3+3H2O,氢氧化铝沉淀和水写化学式,离子反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
19.(1)3 (2)4
解析:(1)两个氢原子与一个氧原子构成一个水分子,由、、、构成的水分子有、、,共三种,故填3;
(2)由、、与、、构成的水分子中,相对分子量为20的可能有、、、,共计4种,故填4。
20.
x值 Y=f(x)
0<X≤3 Y=X
3<X<3.2 Y=32-10X
【分析】(1)Na2O2和与H2O反应生成的NaOH,恰好与Al2(SO4)3反应时,生成的Al(OH)3沉淀量最大.根据反应式知道此时,n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]=3:1;当n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]≤3:1时,NaOH不足(或恰好反应),与Al3+反应生成Al(OH)3,由Na2O2根据Na原子守恒计算NaOH的物质的量,根据OH-守恒由NaOH计算Al(OH)3沉淀的量.
当n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]>3:1时,Al的存在有Al(OH)3和AlO2-两种,有XmolNa2O2,则Al2(SO4)3为(4-X)mol,由Na2O2根据Na原子守恒计算NaOH的物质的量,Na2O2和与H2O反应生成的NaOH有两部分作用,(一)与Al3+反应生成Al(OH)3,(二)与Al3+反应生成AlO2-,根据Al原子守恒用X、Y表示出AlO2-,的物质的量,进而表示出上述两部分消耗的NaOH的量,两部分消耗的NaOH的物质的量之和即为Na2O2和与H2O反应生成的NaOH;
(2)根据(1)中的关系式、条件作图。
解析:(1)Na2O2为xmol,则Al2(SO4)3为(4-x)mol,
据Na原子守恒得n(NaOH)=2n(Na2O2)=2Xmol,
根据Al原子守恒得n(Al3+)=2n[Al2(SO4)3]=2(4-X)mol,
Na2O2和与H2O反应生成的NaOH,恰好与Al2(SO4)3反应时,生成的Al(OH)3沉淀量最大,所以有n(Al3+):n(NaOH)=1:3,即2(4-X)mol:2Xmol=1:3,解得,X=3,所以(4-X)mol=1mol,即n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]=3:1;
当n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]≤3:1时,NaOH不足,根据NaOH计算Al(OH)3的量,根据OH-守恒有2X=3Y,即Y=X;
由于n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]≤3:1,Y>0;所以Xmol:(4-X)mol≤3:1,X>0,联立解得,0<X≤3;
当n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]>3:1时,Al的存在有Al(OH)3和AlO2-两种,有XmolNa2O2,则Al2(SO4)3为(4-X)mol;据Na原子守恒得n(NaOH)=2n(Na2O2)=2Xmol,根据Al原子守恒得n(AlO2-)=[2(4-X)-Y]mol=(8-2X-Y)mol,由关系式
Al3+~~3OH-~~Al(OH)3 ; Al3+~~~~4OH-~~~~~AlO2-;
3Ymol Ymol 4(8-2X-Y)mol (8-2X-Y)mol
所以,3Ymol+4(8-2X-Y)mol=2Xmol,解得:Y=32-10X;
由于n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]>3:1,Y>0;所以Xmol:(4-X)mol>3:1,32-10X>0,联立解得,3<X<3.2;
故答案为
x值 Y=f(x)
0<X≤3 Y=X
3<X<3.2 Y=32-10X
(2)根据关系式作图为。
21. 、
解析:(1) AB段发生反应的离子方程式为+H++H2O=Al(OH)3↓。B点沉淀物的化学式为Mg(OH)2和Al(OH)3;
(2) AB段消耗n(HCl)=1mol/L(0.03L-0.01L)=0.02mol,根据Al守恒和离子反应 +H++H2O=Al(OH)3↓,n(AlCl3)=n()=n[Al(OH)3]=0.02mol。根据反应Al3++4OH-= +2H2O,与AlCl3反应的NaOH物质的量为0.08mol;(MgCl2)=n[Mg(OH)2]==0.02mol,根据反应Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,与MgCl2反应的NaOH物质的量为0.04mol;与HCl反应的NaOH物质的量为1mol/L0.01L=0.01mol;原混合物中NaOH物质的量为0.08mol+0.04mol+0.01mol=0.13mol,NaOH的质量为0.13mol40g/mol=5.2g。
(3) BQ段发生的反应为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,溶解Mg(OH)2消耗的HCl物质的量为0.02mol2=0.04mol;溶解Al(OH)3消耗的HCl物质的量为0.02mol3=0.06mol,则BQ段消耗HCl物质的量为0.04mol+0.06mol=0.1mol,消耗盐酸的体积为=0.1L=100mL,则Q点加入盐酸的体积为30mL+100mL=130mL。
22. S2->O2->Al3+ ①④
【分析】由元素在周期表中相对位置,可知X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、M为Na、N为Al、W为Si、T为S元素,P为Ca元素,据此分析结合元素性质解答。
解析:(1) P为Ca元素,原子序数为20,原子结构示意图为;Y为C元素,其最高价氧化物为CO2,分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对,其电子式为;
(2)元素Z、N、T形成的简单离子分别为:O2 、Al3+、S2 ,电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子的电子层越多离子半径越大,故离子半径:S2->O2->Al3+;
(3)①Y为碳元素,由同一元素形成的不同单质互为同素异形体,碳元素单质有:石墨、金刚石、C60等,故①正确;
②Z为O元素,M为Na,为Na2O,是只含离子键的离子化合物,为Na2O2,其中含有离子键、共价键,故②错误;
③X2T和M2Z分别为H2S、Na2O,前者属于共价化合物,后者属于离子化合物,故③错误;
④X2Z、X2T分别为H2O、H2S,常温下H2O为液体,而H2S为气体,故水的沸点较高,故④正确;
答案选①④;
(4)已知离子的核内有个中子,的质量数为,则R的质子数=质量数-中子数=M-n,则一个中含有的电子数为M-n+2,的物质的量为mol,则含有电子的物质mol×(M-n+2)=mol。
23. 减弱 当电子层数相同时,随着核电荷数的增加,原子半径减小,原子核对最外层电子的吸引力增强,所以失电子能力依次减弱 A 单质的氧化性强弱 AC
【分析】同周期从左向右原子半径减小,原子核对最外层电子的吸引能力增强,失电子能力减弱、得电子能力增强,因此金属性逐渐减弱、非金属性增强,比较金属性一般采用单质与水或酸反应的剧烈程度判断;比较非金属性一般从置换反应或最高价含氧酸的酸性强弱进行判断;据此分析;
解析:(1)①钠与水反应,因为钠的密度小于水,因此浮在水面上,钠与水反应是放热反应,钠的熔点较低,钠与水反应钠熔成小球,钠与水的反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,产生气体推动小球四处游动,因生成NaOH,使溶液显红色,①对应的现象是B;Mg比Al活泼,因此Mg与盐酸反应剧烈程度强于Al,因此③对应现象是D,④对应现象是C;连线为;
(2)Na与冷水反应,Mg与沸水反应,说明Na的金属性强于Mg,Mg与稀盐酸的反应剧烈程度强于Al,因此说明Mg的金属性强于Al,因此三者金属性由强到弱的顺序是Na>Mg>Al;原因是:三种元素的电子层数相同,随着核电荷数的增加,原子半径减小,原子核对最外层电子的吸引力增强,失电子能力减弱;
(3)①A.一般来说,非金属性越强,其气态氢化物稳定性越强,比较气态氢化物的稳定性,可以比较两种元素的非金属性强弱,故A符合题意;
B.一般非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但盐酸中Cl不是最高价,因此比较盐酸与硫酸的酸性,不能判断两种元素的非金属性,故B不符合题意;
C.Cl2、S不与酸反应产生H2,故C不符合题意;
答案选A。
②氯气通入硫化钠溶液中,如果观察到有淡黄色沉淀生成,该淡黄色沉淀为S单质,说明发生反应:Cl2+S2-=S↓+2Cl-,Cl2为氧化剂,S为氧化产物,利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,推出Cl2的氧化性强于S,从而推出Cl的非金属性强于S;
(4)A.Rb在Na的下面,Rb和Na属于同主族,同主族从上到下,原子半径增大,失电子能力增强,即失电子能力:Rb>Na,故A说法正确;
B.金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Rb的金属性强于Na,因此碱性RbOH>NaOH,故B说法错误;
C.Rb的金属性强于钠,则Rb比Na更容易与氧气发生反应,故C说法正确;
D.Rb与Na属于同主族,性质具有相似性和递变性,因为Rb的金属性强于Na,因此Rb易于水反应放出H2,故D说法错误;
答案选AC。
【点睛】比较金属性常用方法:①单质与水或酸的剧烈程度;②比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;③置换反应;④原电池,一般金属性强的作负极等;比较非金属性常用的方法:①与H2化合的难易;②气态氢化物的稳定性;③最高价氧化物对应水化物酸性的强弱;④置换反应