第四章 物质结构元素周期律 (含解析)测试题 2023-2024高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

第四章 物质结构元素周期律 测试题
一、选择题
1.化学用语在化学学科中作用至关重要。下列化学用语表示不正确的是
A.氯离子的结构示意图:
B.的摩尔质量是
C.二氧化碳的电子式为
D.在水中的电离方程式:
2.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:
3.下列物质中,含有离子键的是
A.O2 B. C.HCl D.NaCl
4.下列结论正确的是
①微粒半径:K+>S2->Cl->Al3+
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:F2>Cl2>S>Se
⑤酸性:HCl>H2CO3>CH3COOH>HClO
⑥非金属性:O>S>P>Si
A.②③④ B.①③⑤ C.③④⑥ D.②④⑥
5.砷(As)的原子结构示意图为,下列关于As的描述正确的是
A.位于第五周期,第ⅤA族 B.原子半径:N>As
C.酸性:H3AsO4>H3PO4 D.稳定性:AsH36.下列关于元素和元素周期表的叙述正确的是
A.周期表包含元素最多的族是第VIII族
B.质子数相同的粒子一定是同种元素
C.两粒子,若核外电子排布相同,则一定是同一种元素
D.用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第15列
7.同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应或转化中表示不正确的是
A.2Na218O2+2H2O=2NaOH+2Na18OH+18O2↑
B.2KMnO4+5H218O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+518O2↑+8H2O
C.NH4Cl+2H2O=NH3·H 2HO+2HCl
D.K37ClO3+6HCl=K37Cl+3Cl2↑+3H2O
8.下列对于元素周期表结构的叙述中,正确的是
A.7个横行代表7个周期,18个纵行代表18个族
B.除第1周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素中没有非金属元素
D.碱金属元素是指IA族的所有元素
9.某元素的原子结构示意图为,下列关于该元素的说法中,不正确的是
A.元素符号是S B.属于短周期元素
C.氧化性比氯的强 D.最高正化合价是+6价
10.短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大。R元素的原子半径是短周期主族元素中最大;甲是由X、Y、Z、Q四种元素组成的酸式盐,甲中阳离子是一种5核10电子微粒:乙为上述五种元素中某种元素的最高价氧化物对应的水化物,甲与足量乙的溶液在一定条件下反应生成丙、丁、戊三种物质,室温下只有丁是气体。下列说法错误的是
A.简单离子半径:Z>Q>R
B.R与Q可形成核电荷数为62的化合物
C.丙和戊的混合物可能呈酸性
D.Z与R形成的化合物中,有一种可以与水反应生成两种碱
11.纳米酶在医学、食品、环境等领域有广泛应用。地壳中含量第二的金属元素R可与短周期主族元素X、Y、Z组成纳米酶。其中X、Y、Z原子序数依次增大且相邻,原子核外电子数之和为31,X与Y同周期。下列判断正确的是
A.原子半径: X>Y> Z
B.简单氢化物的沸点: XC.R元素的氧化物都为黑色
D.Y、Z与R可形成既含离子键又含共价键的化合物
12.草甘膦,是一种有机膦类除草剂,其结构式如下图。其中X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期主族元素。其中E的原子序数为最外层电子数三倍,W的最外层电子数为内层电子数的三倍,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Z
B.X、Z、W可构成既含离子键,又含共价键的化合物
C.含有的溶液一定能使红色石蕊试剂变蓝
D.Z的氧化物对应水化物的酸性高于E的氧化物对应水化物的酸性
二、非选择题
13.请利用元素周期律和元素周期表的有关知识回答下列问题。
(1)下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中,错误的是______
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子的半径依次增大
D.Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多
(2)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,则A、B元素。______
A.一定是第2周期元素 B.一定是同一周期元素
C.一定分别位于第2、3周期 D.可以相互化合形成化合物
(3)短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍,则A、B、C分别是______
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.O、P、Cl D.C、Al、P
(4)X、Y、Z是相邻的三种短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三种元素原子的最外层电子数之和为17,核内质子数之和为31,则X、Y、Z分别是_________
A.Mg、Al、Si B.Li、Be、Mg C.N、O、S D.P、S、O
14.下表是元素周期表的一部分,请根据表中的信息回答下列问题:
(1)元素①→⑥中金属性最强的是 (填元素符号)
(2)④⑤⑥三种元素分别对应的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是 (填化学式)
(3)比较②③的原子半径:② ③(填>或<)
(4)元素周期律中某些区域的一些元素可用于制造半导体材料,这些元素常常位于周期表中 的分界线附近
15.核外电子排布
(1)原子核外电子根据能量由低到高顺序分别在距原子核由 到 的不同区域运动。
(2)把核外电子运动的不同区域看做不同的 ,共有 电子层,其符号分别为 。各电子层上电子的能量不同。电子层离原子核越近其层上电子能量越 ,越远能量 。
16.将一定量Mg、Al合金溶于1mol/L的HCl溶液中,进而向所得溶液中滴加1 mol/L的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与滴加的NaOH溶液(mL)体积的关系如图所示。试计算:
(1)Mg、Al合金中Mg和Al的物质的量之比为 。
(2)a= 。
17.将一定质量的镁铝混合物投入200mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。
(1)加入NaOH200~240mL时发生反应离子方程式: 。
(2)镁和铝的总质量为 g。
(3)硫酸的物质的量浓度为 mol/L
(4)生成的氢气在标准状况下的体积为 L。
18.表格是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑧种元素,填写下列空白:
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA[ 零
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)上述元素中,化学性质最不活泼的是 (填元素符号),金属性最强的是 (填元素符号)。
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是 (填化学式)。
(3)能做半导体材料的是 (填元素符号)。
(4)最高价氧化物的水化物具有两性的是 (填化学式)。
(5)元素②的气态氢化物分子属于 (填电解质或非电解质);元素⑦与④形成化合物的电子式是 。
(6)元素⑤的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为: 。
(7)元素④的某氧化物可作供氧剂,该氧化物中所含的化学键类型有 和 ,写出其与二氧化碳反应的化学方程式 。
19.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 。
20.甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下,请你帮他填写完整,并做出评价。
实验室提供的试剂:NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水
(1)写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式
实验步骤 实验现象 实验结论及离子方程式
离子方程式 甲 乙 结论:卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2> Br2> I2
[评价]
(2)甲同学设计的实验方案的合理性是 (填字母)。
A.非常合理 B.部分合理 C.完全不合理
[补充和完善]
(3)上一题(2)中若选A,则此项不用再作答,若选B或C,则完成实验还需要的试剂是 。
21.NCl3可用于面粉的漂白和杀菌。已知:NCl3为黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为70℃,95℃以上易爆炸。实验室可用Cl2和NH4Cl溶液反应制取NCl3,所用装置如下:
完成下列填空:
(1)三卤化氮(NX3)的分子空间构型与NH3相似,热稳定性比NCl3强的NX3有 ,NCl3在热水中易水解,反应液有漂白性。写出NCl3水解的化学方程式 。
(2)仪器D的作用是 。
(3)向蒸馏烧瓶内的NH4Cl溶液中通入过量Cl2,B中反应的化学方程式为 ,待反应至油状液体不再增加,关闭装置A、B间的止水夹,控制水浴加热的温度范围为 ,将产品NCl3蒸出。
22.小明同学想通过比较两种最高价氧化物水化物的酸性强弱来验证S与C的非金属性的强弱,他查阅了资料:可以利用强酸制备弱酸的原理来判断酸性强弱。于是小明采用了下图所示的装置进行实验。
请回答:
(1)仪器A的名称是 ,应盛放下列药品中的 。
a.稀硫酸 b.亚硫酸 c.氢硫酸 d.盐酸
(2)仪器B的名称是 ,应盛放下列药品中的 。
a.碳酸钙 b.硫酸钠 c.氯化钠 d.碳酸钠
(3)仪器C中盛放的药品是澄清石灰水,如果看到的现象是澄清石灰水变浑浊,证明B中发生反应生成了 ,即可说明H2SO4比H2CO3酸性强,非金属性S比C强,B中发生反应的离子方程式为 。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.氯离子的质子数为17,核外电子数为18,最外层电子数为8,氯离子结构示意图为 ,A正确;
B.Na+的摩尔质量是23g/mol,B正确;
C.二氧化碳的电子式为,C错误;
D.硫酸氢钠为强电解质,水溶液中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++,D正确;
故选C。
2.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。
3.D
解析:A.O2只含共价键,A错误;
B.H2O只含共价键,B错误;
C.HCl只含共价键,C错误;
D.NaCl只含离子键,D正确;
故选D。
4.D
解析:①Al3+比其他三种离子少一个电子层,离子半径最小,电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径S2->Cl->K+>Al3+,①错误;
②元素的非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,非金属性F>Cl>S>P>Si,则氢化物的稳定性HF>HCl>H2S>PH3>SiH4,②正确;
③元素的非金属性越强,其离子的还原性越弱,非金属性Cl>Br>I,则离子的还原性Cl-④元素的非金属性越强,其单质氧化性越强,非金属性F>Cl>S>Se,氧化性F2>Cl2>S>Se,④正确;
⑤乙酸的酸性强于碳酸,⑤错误;
⑥同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性O>S>P>Si,⑥正确;
正确的为②④⑥,故答案选D。
5.D
解析:A.周期数等于电子层数,主族元素最外层电子数等于主族序数,砷原子电子层数是4,最外层有5个电子,所以砷位于第四周期第VA族,故A错误;
B.N位于第二周期第VA族,同主族元素原子序数越大半径越大,则原子半径:NC.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:P>As,所以酸性:H3AsO4D.元素非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,非金属性:P>As,所以稳定性:AsH3故选D。
6.D
解析:A.周期表包含元素最多的族是第IIIB族,包含镧系和锕系,共32种元素,A错误;
B.质子数相同的粒子不一定是同种元素,如H2O和Ne,都含10个质子,却不是同种元素,B错误;
C.电子子数相同的粒子不一定是同种元素,如和,都含10个电子子,却不是同种元素,C错误;
D.根据“零族定位法”可知,第115号元素在周期表中位于第七周期第15列,D正确;
故答案选D。
7.D
解析:A.中的氧元素化合价既有升高又有降低,所以生成物中既有-2价的又有0价的,A项正确;
B.将中-1价的氧原子全部氧化为,B项正确;
C.铵根离子结合水电离出的氢氧根,一部分进入,一部分进入HCl,C项正确;
D.该氧化还原反应为归中类型,中的全部进入氯气中,D项错误;
答案选D。
8.C
解析:A.7个横行代表7个周期,18个纵行代表16个族,7个主族、7个副族、1个0族、1个ⅤⅢ族,A错误;
B.第1周期有2种元素,2、3周期有8种元素,4、5周期有18种元素,6、7周期32种元素,B错误;
C.副族元素均在长周期,均为金属元素,只有主族元素存在非金属元素,C正确;
D.碱金属元素为金属元素,碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素,D错误。
故选C。
9.C
【分析】由原子结构示意图为可知,该元素为硫元素。
解析:A.硫元素的元素符号是S,A正确;
B.硫元素位于元素周期表第三周期,属于短周期元素,B正确;
C.根据反应Cl2+2H2S=2HCl+2S↓可知氧化性硫比氯的弱,C错误;
D.主族元素的最高正化合价与主族序数相等,硫元素最外层有6个电子,则硫元素的最高正化合价是+6价,D正确;
故选C。
10.B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大。R元素的原子半径是短周期主族元素中最大,R是Na元素;甲是由X、Y、Z、Q四种元素组成的酸式盐,则X是H元素;甲中阳离子是一种5核10电子微粒,该微粒为 :乙为上述五种元素中某种元素的最高价氧化物对应的水化物,甲与足量乙的溶液在一定条件下反应生成丙、丁、戊三种物质,室温下只有丁是气体,丁是CO2,甲是NH4HCO3、乙是HNO3,所以Y是C元素、Z是N元素、Q是O元素。
解析:A.电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:N3->O2->Na+,故A正确;
B.Na与O可形成Na2O、Na2O2,核电荷数都不是62,故B错误;
C.NH4HCO3、HNO3反应生成硝酸铵、二氧化碳、水,丙和戊的混合物是NH4NO3溶液,呈酸性,故C正确;
D.N与Na可形成的化合物Na3N,Na3N与水反应生成氢氧化钠、,故D正确;
选B。
11.D
【分析】地壳中元素含量排名为O、Si、Al、Fe、Ca,含量第二的金属元素为Fe,所以R为Fe元素;X、Y、Z原子序数依次增大且相邻,X与Y同周期,所以X、Y为第二周期元素,Z为第三周期元素,设X的原子序数为a,则Y的原子序数为a+1,Z的原子序数为a+8或a+9,因为三种元素核外电子数之和为31,则有a+a+1+a+8=31或a+a+1+a+9=31,解得a=(舍)或a=7,所以X为N元素、Y为O元素、Z为S元素;
解析:A.X、Y、Z原子序数依次增大且相邻,X与Y同周期,所以X、Y为第二周期元素,Z为第三周期元素,同周期原子半径从左到右依次递减,第三周期元素原子半径大于第二周期,所以原子半径:Z>X>Y,故A错误;
B.X为N元素、Y为O元素、Z为S元素;因为N、O形成的氢化物能形成氢键,S不能,所以简单氢化物的沸点: Z< XC.R为Fe元素,其氧化物中除了为红色外,其余均为黑色,故C错误;
D.Y为O元素、Z为S元素、R为Fe元素,能形成等,中既含离子键,也含共价键,故D正确;
故选D。
12.B
【分析】X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期主族元素。其中E的原子序数为最外层电子数三倍,则E为P,W的最外层电子数为内层电子数的三倍,则W为O,根据结构式分析X有一个价键,Y有四个价键,Z有三个价键,则X、Y、Z分别为H、C、N。
解析:A.根据层多径大,同电子层结构核多径小,则X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是Y,故A错误;
B.X、Z、W可构成既含离子键,又含共价键的化合物,比如硝酸铵,故B正确;
C.含有的溶液可能显酸性,酸性溶液不能使红色石蕊试剂变蓝,故C错误;
D.Z的氧化物对应水化物的酸性不一定高于E的氧化物对应水化物的酸性,比如亚硝酸酸性小于磷酸酸性,故D错误。
综上所述,答案为B。
二、非选择题
13.(1)C (2)CD (3)D (4)C
解析:(1)A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多,A项正确;
B.P、S、Cl元素的最高正化合价依次是+5、+6、+7,B项正确;
C.同一周期,原子半径逐渐减小,所以N、O、F原子的半径依次减小,C项错误;
D.Na、K、Rb是第ⅠA族原子,所以原子核外的电子层数依次增多,D项正确;
故答案选C。
(2)A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则A 可以是氧元素,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,则B可以是磷元素。故答案选CD。
(3)根据位置关系,设B的原子序数是x,则C为x+2,A为x-8+1,则根据题目信息可知x+ x+2=( x-8+1)×4,解得x=13,则A、B、C分别是C、Al、P,故答案选D。
(4)根据题目信息,三种元素相邻,X和Y同周期,Y和Z同主族,三种元素原子的最外层电子数之和为17,核内质子数之和为31,则X、Y、Z分别是N、O、S,故答案是C。
14.Na H2SO4>H3PO4>H2SiO3 < 金属与非金属
【分析】由元素在周期表中的位置可知①到⑥分别为H、F、Na、Si、P、S。
解析:(1)金属性最强的元素在周期表的左下角,因此元素①→⑥中金属性最强的是Na;
(2)同周期从左往右非金属性增强,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性增强,因此④⑤⑥三种元素分别对应的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是H2SO4>H3PO4>H2SiO3;
(3)一般来说,电子层数越多,原子半径越大,因此②③的原子半径:②<③;
(4)位于金属与非金属分界线附近的元素往往常用来制造半导体。
15.(1)近 远
(2)电子层 7 K、L、M、N、O、P、Q 低 高
解析:略
16. 1:1 30
解析:(1)由图可知,当加入80mL氢氧化钠溶液时,Mg2+、Al3+恰好沉淀完全,和共0.02mol,继续加入氢氧化钠溶液,发生反应,氢氧化铝溶解共消耗10mL氢氧化钠溶液,物质的量为0.01L×1 mol/L =0.01mol,则沉淀为0.01mol,则为0.01mol,根据元素守恒可知Mg、Al合金中Mg和Al的物质的量之比为1:1;
(2)根据元素守恒可知Mg2+、Al3+各0.01mol,沉淀Mg2+、Al3+需要氢氧化钠的物质的量为0.01×2+0.01×3=0.05mol,体积为,a=80-50=30。
17. OH-+ Al(OH)3=AlO+2H2O 9 2.5 10.08
【分析】由图象可知,从开始至加入NaOH溶液20 mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后有剩余,溶液的溶质为H2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;当V(NaOH溶液)=200 mL时,沉淀量最大,此过程中Mg2+、Al3+与OH-反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液溶质为Na2SO4;从200 mL到240 mL,NaOH溶解固体Al(OH)3,发生反应:OH-+ Al(OH)3=AlO+2H2O,据此分析解答。
解析:(1)加入NaOH200~240mL时,NaOH溶解固体Al(OH)3,发生反应:OH-+ Al(OH)3=AlO+2H2O;
(2)沉淀量最大时成分为Mg(OH)2和Al(OH)3,物质的量之和为0.35 mol,从200 mL到240 mL,NaOH溶解Al(OH)3,当V(NaOH溶液)=240 mL时,沉淀不再减少,此时全部为Mg(OH)2,物质的量为0.15 mol,所以Al(OH)3的物质的量为0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol,由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.20 mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15 mol,所以镁和铝的总质量为m(Al)+m(Mg)=0.20 mol×27 g/mol+0.15 mol×24 g/mol=9 g;
(3)沉淀量最大时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200 mLNaOH溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍,所以n(Na2SO4)=0.5×5 mol/L×0.2 L =0.5 mol,所以H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)==2.5mol/L;
(4 根据以上分析,n(Al)=0.2 mol,n(Mg)=0.15 mol,由于Al是+3价金属,Mg是+2价的金属,所以金属失去电子的物质的量n(e-)=3n(Al)+2n(Mg)=0.2 mol×3+ 0.15 mol×2=0.9 mol,根据反应过程中得失电子守恒,可知反应产生氢气的物质的量n(H2)=0.5n(e-)=0.45 mol,则在标准状况下的体积V(H2)=0.45 mol×22.4 L/mol=10.08 L。
18.(1) Ar Na
(2)HClO4
(3)Si
(4)Al(OH)3
(5) 非电解质
(6)Al2O3+2OH-=2+H2O
(7) 离子键 非极性共价键 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【分析】从表中可知,①为C、②为N、③为O、④为Na、⑤为Al、⑥为Si、⑦为Cl、⑧为Ar。
解析:(1)上述元素中,Ar为稀有气体元素,化学性质最不活泼。金属性最强的元素为Na。
(2)元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,上述元素中酸性最强的化合物为HClO4。
(3)能做半导体材料的是Si。
(4)Al的最高价氧化物的水化物Al(OH)3具有两性。
(5)元素②为N,其气态氢化物为NH3,属于非电解质。元素⑦和④分别为Cl和Na,两者形成的化合物为NaCl,NaCl的电子式为。
(6)元素⑤的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3与NaOH反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2+H2O。
(7)元素④的某氧化物可作供氧剂,该氧化物为Na2O2,该氧化物含有的化学键为离子键和非极性共价键。二氧化碳与Na2O2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
19.(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。
解析:(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。
20.(1) 甲试管中溶液由无色变为橙色,乙试管中溶液由无色变为黄色; 2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 2I-+Cl2=I2+2Cl-
(2)B
(3)溴水
解析:(1)甲试管中加入氯水,溶液中溴离子被氯气氧化成溴单质,溶液由无色变为橙色,反应的离子方程式为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;乙试管中加入氯水,溶液中的碘离子被氯气氧化成碘单质,溶液由无色变为黄色,反应的离子方程式为:2I-+Cl2=I2+2Cl-,故答案为:甲试管中溶液由无色变为橙色,乙试管中溶液由无色变为黄色;2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;2I-+Cl2=I2+2Cl-;
(2)甲试管能证明氯气的氧化性大于溴单质,乙试管能证明氯气的氧化性大于碘单质,无法证明溴单质的氧化性大于碘单质的氧化性,甲同学设计的实验方案部分合理,故答案为:B;
(3)要想证明卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2> Br2> I2,需要溴水,可以把乙试管中的氯水改为溴水,从而证明溴单质的氧化性大于碘单质,故答案为:溴水。
21.(1)
(2)防止空气中水分进入使水解
(3) 70℃<T<95℃或70~95℃
【分析】实验室可用Cl2和NH4Cl溶液反应制取NCl3,装置A用于制取氯气,装置B中Cl2和NH4Cl溶液反应制取NCl3,装置C收集NCl3,NCl3在热水中易水解,装置D中可盛放碱石灰,可防止空气中水分进入使水解,据此分析解答。
解析:(1)元素的非金属性越强,NX3越稳定,则热稳定性比NCl3强的NX3有,NCl3在热水中易水解,反应液有漂白性,推断应生成了HClO,故NCl3水解的化学方程式。
(2)NCl3在热水中易水解,则仪器D中可盛放碱石灰,作用是防止空气中水分进入使水解。
(3)Cl2和NH4Cl溶液反应制取NCl3,向蒸馏烧瓶内的NH4Cl溶液中通入过量Cl2,B中反应的化学方程式为;NCl3的沸点为70℃,95℃以上易爆炸,故控制水浴加热的温度范围为70℃<T<95℃或70~95℃,将产品NCl3蒸出。
22. 分液漏斗 a 圆底烧瓶 d CO2 +2H+=H2O+CO2↑
【分析】比较非金属性的强弱,可根据最高价氧化物的水化物的酸性强弱比较,本题可用稀硫酸与碳酸钠反应验证,C中为澄清石灰水,如变浑浊,则说明生成二氧化碳,可证明硫与碳的得电子能力的强弱,以此解答。
解析:(1)比较非金属性的强弱时用的是最高价氧化物的水化物,A仪器名称是分液漏斗,因此在分液漏斗中盛放的是稀硫酸,在圆底烧瓶中盛放的是碳酸盐,答案选a;
(2)B名称是圆底烧瓶,碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶物,会附着在碳酸钙的表面,将阻止反应的进行,所以选取的碳酸钠为反应物,答案选d;
(3)只要证明圆底烧瓶中有二氧化碳生成,就能说明硫酸的酸性比碳酸的酸性强,即说明硫的非金属性比碳强,因此要用澄清石灰水检验二氧化碳的生成,现象是澄清石灰水变浑浊,所以C中试剂是澄清石灰水,B中发生的反应为+2H+═CO2↑+H2

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