第四章物质结构元素周期律综合练习(含解析)2023——2024高一化学人教版(2019)必修第一册

第四章物质结构元素周期律综合练习
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一、选择题
1.短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,A的某种核素没有中子,B、C、D、E在周期表中的相对位置如图,且四种元素原子序数之和为37。下列说法不正确的是
B C D
E
A.B的某种核素可用来判定文物的年代
B.A、C、D三种元素可组成可溶于水的盐
C.原子半径由大到小顺序:E>F>C>A
D.最简单气态氢化物的稳定性:D2.X、Y、Z、W是分别位于第2、3周期的元素,原子序数依次递增。X与Z位于同一主族,Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,下列说法错误的是
A.原子半径由小到大的顺序: X< W < Z< Y
B.X的简单气态氢化物比Z的简单气态氢化物更稳定
C.Y单质在一定条件下可以与氧化铁发生置换反应
D.室温下,0.1mol W的气态氢化物溶于1L水中,可制得1mol/L HW溶液
3.现有四种前20号元素的有关信息如表所示:
元素 相关信息
W 在前20号元素中,原子半径最大
X 与具有相同的电子层结构
Y 原子最外层电子数是内层电子数的2倍
Z 地壳中含量最多的元素
下列说法不正确的是
A.原子序数大小顺序:
B.X、Z的简单气态氢化物的稳定性依次增强
C.Y与Z组成的三原子分子的空间结构为直线形
D.W所处的主族中,全部是金属元素
4.下列有关的说法正确的是
A.三者与互为同位素
B.三者是碳元素的三种不同的核素
C.三者中子数相等
D.和的质量数相等,所以是同一种元素
5.一种钠盐的结晶水合物的阴离子由短周期元素X、Y、Z组成,其结构如图。已知:Z为第二周期元素,三种元素原子序数之和小于20,下列说法正确的是
A.X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是X
B.是一种强还原剂,其固体溶于水可产生
C.Z原子的L层上有5个电子
D.该钠盐可能具有较强还原性
6.下列关于物质性质的比较,正确的是
A.酸性: B.原子半径:
C.氢化物稳定性: D.碱性:
7.下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价,以下叙述正确的是
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.186 0.143 0.152 0.102 0.074
主要化合价 +1 +3 +1 +6、-2 一2
A.T形成的简单氢化物分子的空间结构为直线形
B.M、T的简单离子半径:M3+>T2-
C.简单气态氢化物的稳定性:R>T
D.元素最高价氧化物对应水化物的碱性:L>Q
8.W、X、Y、Z为原子序数依次递减的短周期元素,W、Y、Z三种元素分属不同周期不同主族,已知W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。W、X、Y、Z能形成如下结构的化合物。下列叙述正确的是
A.对应元素形成的气态氢化物稳定性:Y>X
B.该化合物中X元素化合价均为-2价
C.Y的最高价氧化物对应水化物为强酸
D.W、X对应的简单离子半径顺序为:X>W
9.X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,X,Y,M位于三个不同周期,它们组成一种团簇分子的化学式为。Y原子核外最外层电子数是其电子总数的,M是其所在周期中简单离子半径最小的元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>Y
B.X与Y形成的化合物中只可能含有极性共价键
C.Z和M的最高价氧化物对应的水化物的碱性:M>Z
D.含有M的化合物既可能是离子化合物,也可能是共价化合物
10.一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法错误的是
A.原子半径:Y>Z>W
B.非金属性:W>Z>Y
C.E的氧化物对应的水化物是强酸
D.X、Y、Z三种元素可以形成一元酸,也可以形成二元酸
11.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的最外层电子数之和为24。下列说法错误的是
W X
Y Z
A.单核阴离子的还原性Y强于X
B.W的简单气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
C.X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y
D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族
12.下列化学用语正确的是
A.的电子式: B.乙醇的分子式:
C.的结构示意图: D.中子数为10的氟原子符号:
13.原子序数依次增大的元素、、、,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。的电子层结构与氦相同,和的次外层有8个电子,和的电子层结构相同。下列叙述错误的是
A.元素的非金属性顺序为
B.和其它3种元素均能形成离子化合物
C.和其它3种元素均能形成共价化合物
D.元素、、各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
14.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物,X为二元化合物且为强电解质,W的水溶液呈碱性,物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.对应的简单离子半径:C>D>B
B.D、E形成的化合物中含有极性共价键
C.电解C、E形成的化合物的水溶液,可生成C、E对应的单质
D.由A、B、E形成的化合物中都含有共价键,且都为强酸
15.元素X、Y、Z的原子序数之和为36,X、Y在同一周期,与具有相同的核外电子排布。下列推测不正确的是
A.X原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低
B.元素Y所在族中单质的颜色随核电荷数的增加而加深
C.同族元素中Z单质的氧化性最强
D.原子半径:,离子半径:
二、填空题
16.卤族元素单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性
(2)递变性
具体表现如下:
①与H2反应越来越难,对应氢化物的稳定性逐渐 ,还原性逐渐 ,其水溶液的酸性逐渐 ,即:
稳定性:
还原性:
酸性:
②最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,即
17.碱金属元素
(1)碱金属元素包括(填名称及元素符号): 等。
(2)碱金属的原子结构(Li→Cs)
①相似性:最外层均有 个电子。
②递变性:电子层数逐渐增多,原子半径逐渐 。
(3)碱金属的化学性质
①钠、钾与氧气反应比较实验
a.实验现象:都能在空气中燃烧,钠产生 色火焰,钾产生 色火焰(透过蓝色钴玻璃观察),钾燃烧更剧烈。
b.反应方程式 、 。
②钾与水反应的实验
a.现象:浮于水面上,并熔化为闪亮的小球四处游动,发出嘶嘶的响声,并伴有燃烧,溶液呈红色。
b.化学方程式: 。
c.与Na和水反应相比现象不同的有 ,结论:活泼性K比Na 。
③锂与氧气(加热)、H2O反应的化学方程式分别为 ; 。
(4)碱金属性质的递变规律及原因
从Li→Cs,电子层数逐渐 ,原子半径逐渐 ,原子核对最外层电子的引力逐渐 ,原子失去电子的能力逐渐 ,金属性逐渐 。
(5)碱金属单质的物理性质
元素 Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)
相同点 除铯外,其余都呈 色,它们都比较软,有延展性,密度较 ,熔点较 ,导电、导热性强
递变规律 密度 逐渐 (钠、钾反常)
熔、沸点 逐渐
个性特点 ①铯略带金属光泽;②锂的密度比煤油的小;③钠的密度比钾大
三、实验探究题
18.某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)<908g mol-1)的组成和性质,设计并完成了如下实验:
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应;
②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。
请回答如下问题:
(1)写出B分子的电子式 。
(2)已知G溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。请写出该反应的离子方程式为 。
(3)在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为 。
(4)一定条件下,NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一),写出一个可能的化学反应方程式 。
19.化学课上,同学们利用下列实验探究碱的化学性质:

(1)A实验中观察到的现象是 。
(2)B实验中发生的离子反应方程式是 。
(3)C实验中发生的离子反应方程式是 。
(4)实验结束后,同学们将废液倒入同一只废液缸中,最后发现废液浑浊并显红色。
【提出问题】废液中含有什么物质?
【假设猜想】通过分析,同学们猜想:废液中除酚酞、碳酸钙及水以外一定含有 。
老师问:废液中还可能有什么物质?引发了同学们热烈讨论,下面是大家的发言:
学生甲 可能有CaCl2、Na2CO3 学生丙 可能有Ca(OH)2、CaCl2
学生乙 可能有NaOH、Na2CO3 学生丁 可能有Na2CO3
学生戊 可能有NaOH … …
上述几位学生的猜想中,有一种明显不合理,你认为谁的猜想不合理?并说明理由。
【实验验证】同学们对可能含有的物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入氯化钡溶液,得到白色沉淀,红色褪去。
【结论】上述废液中,还含有 ,没有 。
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参考答案:
1.D
【分析】A的某种核素没有中子,故A为H元素;全部为短周期元素,根据图示位置关系,B 、C、 D第二周期,E、F为第三周期,且D、E同族。B、 C、 D、 E四种元素原子序数之和为37,则设D的原子序数为x,则x-2+x-1+x+x+8=37,则x=8,故B为C元素,C为N元素,D为O元素,E为S元素,都为主族元素,所以F为Cl元素;
【详解】A.B元素为碳,含碳的化合物在自然界中种类最多,A正确;
B.A、C、D三元素可组成化合物硝酸铵,可溶于水,B正确;
C.E、F第三周期,C为第二周期,A为第一周期,周期数越大,电子层数越多,半径越大,故,E、F半径大于C,C半径大于A;E、F同周期且F原子序数大于E,从左至右,原子半径依次减小,因此E半径大于F;所以原子半径由大到小顺序:E>F>C>A,C正确;
D.非金属性:D>E,非金属越强,气态氢化物的稳定性越强,因此氢化物的稳定性:D>E,D错误;
故选D。
2.D
【分析】X、Y、Z、W是分别位于第2、3周期的元素,原子序数依次递增。Y元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,应为Al元素;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,应为Si元素; X与Z位于同一主族,则X为C元素;Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14,则W的最外层电子数为14-3-4= 7,且原子序数最大,应为Cl元素。
【详解】A.同周期元素从左到右元素的原子半径逐渐减小,电子层越多原子半径越大,则原子半径由小到大的顺序为:CB.碳的非金属性比硅强,故CH4比SiH4稳定,故B正确;
C.高温下Al与氧化铁发生铝热反应,生成氧化铝与铁,故C正确;
D.配制的溶液体积不等于1L,故D错误;
故选D。
3.D
【分析】W在前20号元素中,原子半径最大,则W为K元素,W+与X2 具有相同的电子层结构,则X为S元素,Y原子外层电子数是内层电子数的2倍,则Y为C元素,Z地壳中含量最多的元素,则Z为O元素,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,W为K元素,X为S元素,Y为C元素,Z为O元素,则原子序数:K>S>O>C,A正确;
B.X为S元素,Z为O元素,两者的最简单氢化物分别为H2S和H2O,而非金属性O>S,则稳定性H2O>H2S,B正确;
C.C与O组成的三原子分子为CO2,其空间构型均为直线型,C正确;
D.K位于元素周期表第ⅠA族,H也位于ⅠA族,但H是非金属元素,D错误;
故选D。
4.B
【详解】A.具有相同的质子数,但中子数不同三者互为同位素,而是单质,A错误;
B.是碳元素的三种不同的核素,B正确;
C.的中子数分别为6、7、8,C错误;
D.元素是具有相同的质子数的一类原子的总称,和的质子数分别为6和7,属于不同的元素,D错误;
故选B。
5.B
【分析】根据阴离子结构图,Y形成一个共价键,Y为H或ⅦA族元素,X形成两个共价键,位于ⅥA元素,三种元素原子序数之和小于20,则X为O,Z位于第二周期,且Z形成4个共价键,该阴离子带有两个单位负电荷,因此推出Z为B,Y为H,据此分析;
【详解】A.三种元素中,B原子的原子半径最大,故A错误;
B.NaZY4的化学式为NaBH4,其中H元素显-1价,与水中+1价H发生氧化还原反应,得到氢气,故B正确;
C.Z原子为B,L层上有3个电子,故C错误;
D.该盐中含有-O-O-键,应该具有较强的氧化性,故D错误;
答案为B。
6.C
【详解】A.根据非金属性:,可知最高价氧化物对应的水化物酸性:,A错误;
B.原子半径:,B错误;
C.根据非金属性:,可知氢化物的稳定性:,C正确;
D.根据金属性:,可知最高价氧化物对应的水化物的碱性:,D错误;
故选C。
7.D
【分析】L、Q主要化合价均为+1价,位于IA族,同主族从上到下,原子半径增大,因此Q在L的上一周期,R、T最低价均为-2价,位于ⅥA,因为都是短周期元素,且O元素中学阶段没有正价,因此T为O,R为S,M主要化合价为+3价,即M位于ⅢA族,根据原子半径大小,可以判断出L为Na,Q为Li,M为Al,据此分析;
【详解】A.O的简单氢化物为H2O,H2O的空间构型为V形,故A错误;
B.M、T简单离子分别为Al3+、O2-,核外电子排布相同,则原子半径随着原子序数的增大而减小,即Al3+<O2-,故B错误;
C.非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,同主族从上到下,非金属性减弱,非金属性:O>S,则H2O比H2S稳定,故C错误;
D.金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同主族从上到下,金属性增强,即Na的金属性强于Li,则NaOH的碱性强于LiOH,故D正确;
答案为D。
8.D
【分析】W、Y、Z三种元素分属不同周期不同主族,且四种元素的原子序数依次递减的短周期元素,推出Z为H,根据化合物的结构,X形成2个共价键达到稳定结构,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,W在化合物中显+2价,因此X为O,W为Mg,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,推出Y为B,据此分析;
【详解】A.非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,O的非金属性强于B,则对应元素形成的气态氢化物稳定性:X>Y,故A错误;
B.根据化合物的结构可知,该化合物中存在“-O-O-”,该氧元素显-1价,故B错误;
C.B的最高级氧化物对应水化物为H3BO3,属于一元弱酸,故C错误;
D.W、X对应的简单离子为Mg2+、O2-,它们核外电子排布相同,微粒半径随着原子序数增大而减小,r(O2-)>r(Mg2+),故D正确;
答案为D。
9.D
【分析】Y原子核外最外层电子数是其电子总数的,推出Y为O,X、Y、M位于三个不同周期,X位于第一周期,即X为H,M为第三周期,M是所在周期中简单离子半径最小的元素,即M为Al,团簇分子式为Z2Al2O4(OH)2,利用化合价代数和为0,推出该分子式中Z的化合价为+2价,四种元素原子序数依次增大的短周期元素,推出Z为Mg,据此分析;
【详解】根据上述分析,X为H,Y为O,Z为Mg,M为Al;
A.Y、Z简单离子半径分别为O2-、Mg2+,它们核外电子排布相同,原子序数越大,离子半径越小,即简单离子半径大小顺序是O2->Mg2+,故A错误;
B.X与Y形成化合物可能是H2O,也能是H2O2,H2O中只存在极性共价键,H2O2中存在极性共价键和非极性共价键,故B错误;
C.金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强,同周期从左向右金属性减弱,金属性Mg>Al,因此最高价氧化物对应水化物的碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,故C错误;
D.AlCl3为共价化合物,Al2O3为离子化合物,故D正确;
答案为D。
10.C
【分析】X原子核只有1个质子,推出X为H,元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均在H原子的下一周期,即Y、Z、W元素位于第二周期,根据该分子结构,W只形成一个共价键,因此W为F,Z形成2个共价键,即Z为O,Y形成4个共价键,推出Y为C,元素E的原子比W原子多8个电子,说明E和W位于同一主族,即E为Cl,据此分析;
【详解】A.同周期从左向右原子半径依次减小,元素Y、Z、W的原子序数依次增大,且属于第二周期,因此原子半径大小顺序是Y>Z>W,故A说法正确;
B.同周期从左向右非金属性依次增强(稀有气体除外),因此这三种元素的非金属性强弱顺序是W>Z>Y,故B说法正确;
C.Cl的氧化物对应的水化物可以是HClO、HClO4,HClO为弱酸,HClO4为强酸,故C说法错误;
D.H、C、O组成的酸可以是H2CO3,属于二元弱酸,也可以组成CH3COOH或HCOOH,属于一元弱酸,故D说法正确;
答案为C。
11.D
【分析】令W的最外层电子数为a,则X最外层电子数为a+1,X和Y属于同主族,Y的最外层电子数为a+1,Z的最外层电子数为a+2,四种元素最外层电子数为24,有a+a+1+a+1+a+2=24,解得a=5,四种元素为短周期元素,根据所在周期表位置,推出W为N,X为O,Y为S,Z为Cl,据此分析;
【详解】A.X的阴离子为O2-,Y的阴离子为S2-,O的非金属性强于S,则还原性S2-强于O2-,故A说法正确;
B.W的简单气态氢化物为NH3,W的最高价氧化物对应水化物为HNO3,两者反应生成NH4NO3,NH4NO3为离子化合物,故B说法正确;
C.三种元素的氢化物分别为H2O、H2S和HCl,非金属性O>Cl>S,非金属性越强,其最简单氢化物的稳定性越强,即最简单氢化物稳定性最弱的是H2S,故C说法正确;
D.118号元素属于稀有气体,位于0族,Cl位于第ⅦA族,两种元素没有在同一列,故D说法错误;
答案为D。
12.A
【详解】A.是离子化合物,电子式为,描述正确,符合题意;
B.乙醇的分子式为,描述错误,不符题意;
C.氯离子的质子数为17,核外电子数为18,最外层电子数为8,其结构示意图为,描述错误,不符题意;
D.中子数为10的氟原子质量数为19,所以原子符号为,描述错误,不符题意;
综上,本题选A。
13.C
【分析】的电子层结构与氦相同,X是H元素;、、、原子序数依次增大,最外层电子数分别为1、6、7、1,和的次外层有8个电子,Y是S元素、Z是Cl元素;和的电子层结构相同,W是K元素。
【详解】A.元素的非金属性顺序为,故A正确;
B.K和H、S、Cl元素形成的化合物KH、K2S、KCl均为离子化合物,故B正确;
C.H和S、Cl、K元素形成的化合物KH是离子化合物,H2S、HCl是共价化合物,故C错误;
D.H的最高价是+1、最低价是-1,S的最高价是+6、最低价是-2,Cl的最高价是+7、最低价是-1,代数和分别为0、4、6,故D正确;
选C。
14.B
【分析】A、B、C、D、E这五种元素分布在三个不同的短周期,且原子半径依次增大,则A为H;转化图中,最终可以得到两性化合物,中学阶段所学习的两性化合物主要有Al2O3、Al(OH)3,则这些元素中,一定有O、Al;D的单质能和X(二元化合物且为强电解质)、Y溶液分别生成Z、W(溶液呈碱性),Z、W再反应生成该两性化合物,则D为Al,X为HCl,Y为NaOH,Z为AlCl3,W为NaAlO2,两性化合物为Al(OH)3;综上所述,该转化关系中一共涉及H、O、Al、Na、Cl这五种元素,故A为H,B为O,C为Na,D为Al,E为Cl,X为HCl,Y为NaOH,Z为AlCl3,W为NaAlO2,两性化合物为Al(OH)3。
【详解】A.B为O,C为Na,D为Al,则对应的简单离子半径为:B>C>D,A错误;
B.D为Al,E为Cl,它们形成的化合物AlCl3是含极性键的共价化合物,B正确;
C.C为Na,E为Cl,它们形成的化合物NaCl的水溶液,经电解可以生成NaOH、H2、Cl2,C错误;
D.A为H,B为O,E为Cl,它们形成的化合物都是Cl的含氧酸,其中HClO是弱酸,D错误;
故选B。
15.D
【分析】元素X、Y、Z的原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子排布,若X为Na,Z为O,则Y的原子序数为36-11-8=17,则Y为Cl;若X为K,Y为S,19+16=35,Y只能为H,则不符合X、Y位于同周期,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,X为Na,Y为Cl,Z为O,
A.根据原子核外电子排布规律知,在离核较近的区域内运动的电子能量较低,故A正确;
B.Y为氯,所在主族称为卤族,氟气为浅黄色,氯气为黄绿色,液溴为深红棕色,碘单质为紫黑色,随核电荷数的增加而加深,故B正确;
C.Z为O,同族元素中非金属性最强,其单质的氧化性最强,故C正确;
D.同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:X>Y,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则离子半径:X+<Z2-,故D错误;
故选D。
16. 减弱 增强 增强 HF>HCl>HBr>HI HFHBrO4>HIO4
【详解】①与H2反应越来越难,说明非金属性越来越弱,对应氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强,其水溶液的酸性逐渐增强,即:
稳定性:HF>HCl>HBr>HI;
还原性:HF酸性:HF②物质的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强(氟元素除外),即非金属性Cl>Br>I,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,即HClO4>HBrO4>HIO4。
17.(1)锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等
(2) 1 增大
(3) 黄 紫 2Na+O2Na2O2 K+O2KO2 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 反应比钠和水剧烈,并伴有燃烧 活泼 4Li+O22Li2O Li+2H2O=2LiOH+H2↑
(4) 增多 增大 减弱 增强 增强
(5) 银白 小 低 增大 降低
【详解】(1)碱金属元素包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等,故答案为:锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等;
(2)①碱金属元素的原子最外电子层上都只有1个电子,故答案为:1;
②碱金属元素从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,故答案为:增大;
(3)①钠的焰色反应为黄色,钾的焰色反应为紫色,钠与氧气在加热条件在反应生成过氧化钠,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,钾与氧气在加热条件在反应生成KO2,反应的化学方程式为K+O2KO2,故答案为:黄;紫;2Na+O2Na2O2;K+O2KO2;
②钾与水反应生成氢氧化钾和氢气,反应的化学方程式为2K+2H2O=2KOH+H2↑;与Na和水反应相比,钾与水反应比钠和水剧烈,并伴有燃烧,从而可知K比Na活泼,故答案为:2K+2H2O=2KOH+H2↑;反应比钠和水剧烈,并伴有燃烧;活泼;
③锂与氧气在加热条件下反应生成氧化锂,反应的化学方程式为4Li+O22Li2O;锂与水反应生成氢氧化锂和氢气,反应的化学方程式为Li+2H2O=2LiOH+H2↑,故答案为:4Li+O22Li2O;Li+2H2O=2LiOH+H2↑;
(4)同主族元素从上到下核电荷数逐渐增多,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失去电子的能力逐渐增强,因此金属性逐渐增强,故答案为:增多;增大;减弱;增强;增强;
(5)碱金属元素,除铯外其余都呈银白色,它们都比较软,有延展性,密度较小,熔点较低;随核电荷数递增,碱金属单质的密度逐渐增大,但Na、K反常;碱金属从上到下原子半径依次增大,金属键依次减弱,熔沸点逐渐降低,故答案为:银白;小;低;增大;降低。
18. 3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O Cu4(OH)6SO44CuO+SO3↑+3H2O↑ 3CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O
【分析】浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应,得到A、B和黑色固体C,常温下B呈液态,且1个B分子含有10个电子,B为水;A和水反应生成的D能和氯化钡反应生成白色沉淀E,E只能为硫酸钡,则A为SO3,D为H2SO4;黑色固体C可能为四氧化三铁、氧化铜、碳等,黑色固体C隔绝空气在1000℃反应生成气体F和红色固体G,G能和硫酸反应生成红色固体和蓝色溶液应为氧化亚铜在酸性溶液中的歧化反应,Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,所以红色固体G为氧化亚铜,气体F为氧气,红色固体H为铜,蓝色溶液I为硫酸铜,黑色固体C为氧化铜,据此分析解答。
【详解】(1)B为水,水是共价化合物,氢原子和氧原子之间以共价键结合,其电子式为,故答案为:;
(2)红色固体G为氧化亚铜,Cu2O中+1价的铜被硝酸氧化,稀硝酸被还原成一氧化氮,反应的离子方程式为:3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O,故答案为:3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O;
(3)根据上述分析,A为SO3, B为水,C为氧化铜,D为H2SO4,E为硫酸钡,F为氧气,G为氧化亚铜,H为铜,I为硫酸铜。23.3g白色沉淀E(硫酸钡)的物质的量为n==0.1mol,浅绿色盐X中n(Cu)=0.4mol,n(S)=0.1mol,n(CuO)∶n(SO3)=1∶4,仅含四种元素,不含结晶水,设化学式为:Cu4(OH)mSO4,Cu4(OH)mSO4 4CuO+SO3↑+H2O↑,根据氧元素守恒得:m=6,符合M(X)<908g mol-1,则该反应流程为:X在隔绝空气、570℃温度下加热Cu4(OH)6SO4 4CuO+SO3↑+3H2O↑,故答案为:Cu4(OH)6SO4 4CuO+SO3↑+3H2O↑;
(4)空气的主要成分为氧气、氮气,黑色固体C为氧化铜,与氨气反应生成氮气,气体丙为氮气、铜(0价)或氧化亚铜(铜为+1价)和水,红色固体为铜或氧化亚铜,反应的化学方程式可能为:3CuO+2NH3 N2+3Cu+3H2O或3CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O,故答案为:3CuO+2NH3 N2+3Cu+3H2O或3CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O。
【点睛】本题的易错点和难点为X的确定,要注意根据流程图确定X所含元素及其物质的量,结合M(X)<908g mol-1确定,本题的另一个注意点为(4),要注意红色固体为铜或氧化亚铜,甚至可以为铜或氧化亚铜的混合物。
19. 红色变浅甚至褪色 CO2+2OH-=CO32-+H2O CO32-+Ca2+=CaCO3↓ NaCl 学生甲不合理,CaCl2与Na2CO3在溶液中不能共存 Na2CO3 NaOH、Ca(OH)2、CaCl2
【详解】(1)向滴有酚酞的红色的NaOH溶液中滴加稀盐酸,NaOH和盐酸反应生成中性的NaCl,溶液的碱性逐渐减弱,所以红色会逐渐变浅甚至褪色。故答案为红色变浅甚至褪色。
(2)二氧化碳和NaOH溶液发生反应的离子反应方程式是CO2+2OH-=CO32-+H2O。
(3)碳酸钠溶液滴入澄清石灰水中,生成了白色沉淀CaCO3,发生反应的离子反应方程式是CO32-+Ca2+=CaCO3↓。
(4)A中生成了NaCl,NaCl不和其他物质反应,所以废液中除酚酞、碳酸钙及水以外一定含有NaCl。几种猜想中,甲的猜想不合理,因为CaCl2与Na2CO3在溶液中不能共存。向滤液中逐滴加入氯化钡溶液,得到白色沉淀,红色褪去,说明废液中含有Na2CO3,废液混合后呈红色是由于Na2CO3水解使溶液显碱性而引起的,所以加入氯化钡溶液后,消耗了Na2CO3,所以红色褪去,生成的白色沉淀是BaCO3。废液中没有NaOH,因为如果有NaOH,则加入氯化钡溶液后红色不会褪去,同理也没有Ca(OH)2,由于CaCl2与Na2CO3在溶液中不能共存,所以也没有CaCl2。故答案为NaCl;学生甲不合理,CaCl2与Na2CO3在溶液中不能共存;Na2CO3 ;NaOH、Ca(OH)2、CaCl2。
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