河南高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-28元素周期表,元素周期律(1)
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这是一份河南高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-28元素周期表,元素周期律(1),共26页。试卷主要包含了单选题,结构与性质,元素或物质推断题,填空题等内容,欢迎下载使用。
河南高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-28元素周期表,元素周期律(1)
一、单选题
1.(2023·河南·校联考模拟预测)短周期主族元素W、Y、Z、X的原子半径依次减小,锂离子电池的一种溶剂的结构式如图1所示。已知,X、Y、Z的原子序数之和等于15。在W的硝酸盐溶液中滴加烧碱溶液,生成沉淀的物质的量与烧碱溶液体积的关系如图2所示。下列叙述正确的是
A.原子序数:W>Y >Z>X
B.工业上电解熔融W2Z3制备W的单质
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:W> Y
D.简单氢化物的稳定性:Y >Z
2.(2023·河南·校联考模拟预测)化合物R是一种重要的有机合成中间体,其结构简式如图所示,由原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成,其中Y和W的原子序数之和等于Z原子核外电子数的二倍,且X与W可以形成两种常见的液态化合物。下列说法错误的是
A.元素非金属性:W>Z>Y
B.化合物R中所有原子最外层均满足8e-稳定结构
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
D.X、Z、W三种元素可以形成离子化合物
3.(2023·河南·校联考模拟预测)已知短周期元素a、b、c、d、e的原子序数逐渐增大,b的最外层电子数是次外层电子数的3倍,常温下a、c、d、e的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH与原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c、d、e中d的原子半径最大
B.b和c形成的化合物中不可能存在共价键
C.铝与a、c、d的最高价氧化物对应的水化物都能反应放出氢气
D.ab、d、e的简单氢化物中只有一种是强电解质
4.(2023·河南·校联考模拟预测)短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,一种离子液体的阴离子由这五种元素组成,结构如图所示。其中,Z和W位于同主族。下列叙述错误的是
A.简单氢化物的稳定性:R>Z>W
B.X氢化物的沸点一定比Z的低
C.元素最低化合价:XZ
C.X、Y、Z、R四种元素形成的单质中,R熔点最高
D.Z、R、W最高价氧化物对应的水化物之间均可发生反应
7.(2023·河南郑州·统考三模)化学与生产生活密切相关。下列有关说法错误的是
A.制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B.我国是稀土资源较为丰富的国家之一,稀土元素是第IIIB族钪、钇和镧系元素的统称
C.羊毛和蚕丝都是天然纺织原料,羊毛主要成分是蛋白质,而蚕丝的主要成分是纤维素
D.加油站汽油有不同的标号,选择汽油时应根据发动机参数合理选择,并非标号越高越好
8.(2023·河南·校联考模拟预测)一种合成离子液体材料中间体的结构如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期主族元素,W、X、Y原子的最外层电子数之和等于Z的核内质子数。下列说法正确的是
A.简单离子半径:W>Z
B.W与Z组成的化合物的水溶液呈碱性
C.常见的Y的同素异形体均能导电
D.Y的氢化物的沸点一定低于Z的氢化物的沸点
9.(2022·河南·校联考模拟预测)最近,科学家发现对(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进,能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。的结构如图所示,其中X、Y、Z、M为同一短周期的元素,Z与Q位于同一主族。
下列叙述正确的是
A.Z是空气中含量最高的元素
B.简单气态氢化物的稳定性:M>Z>Q
C.该化合物中只有X、Z、M元素原子的最外层满足8电子稳定结构
D.与Q的简单阴离子在溶液中能大量共存
10.(2022·河南·校联考模拟预测)已知W、X、Y和Z为前20号元素,且原子序数依次增大,W的原子半径在元素周期表中最小,可以与反应生成一种常见的气体。化合物()在和气氛中的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列有关说法错误的是
A.原子半径:Z>X>Y>W
B.A,B、C是三种不同的盐
C.无论是气氛还是气氛,A→B阶段均发生了氧化还原反应,但两者的气态产物不同
D.在酸性溶液中加入少量A固体样品时,溶液褪色且有少量气泡产生
11.(2022·河南·校联考模拟预测)砷化氢可用于半导体工业、有机合成等,其不能由砷与氢气直接化合制备,其常用制备方法如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
下列说法错误的是
A.反应Ⅰ为非氧化还原反应 B.的稳定性差,受热易分解
C.具有还原性 D.反应Ⅱ中生成1mol,转移12mol电子
12.(2022·河南·校联考模拟预测)由实验操作和现象可得出相应正确结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
往溶液中通入少量
有透明凝胶生成
非金属性:N>Si
B
向两支均盛有5mL的溶液的试管中分别加入2滴的溶液和溶液
前者产生气泡较快
催化能力:
C
铂丝蘸取某无色溶液后在火焰上灼烧
火焰呈黄色
该无色溶液中阳离子只含
D
向某无色溶液中滴入盐酸
产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀
该无色溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
13.(2022·河南·校联考模拟预测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y、Z的最外层电子数之和为17,X、Y为金属元素,W、X、Y能形成化合物。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.X2Z水溶液显碱性
C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能发生反应
D.Z分别与W、X、Y形成化合物时,Z的化合价相同
14.(2022·河南·统考二模)短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,已知A2-与B+具有相同的电子层结构,A、B与C(或D)能形成由三种元素组成的盐M(或N),向M、N的溶液中分别通入D的氢化物,均能产生使品红溶液褪色的气体。下列说法正确的是
A.A、B两元素组成的两种常见化合物与水反应的产物均相同
B.上述品红溶液褪色过程中均发生了氧化还原反应
C.A、D的氢化物均很稳定
D.工业上常用电解法制备B、D的单质
15.(2022·河南·校联考模拟预测)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且均不超过20,W、X同周期,W的族序数是周期数的3倍,Y与W、X和Z均既不同周期也不同主族;Y、Z原子的最外层电子数之和与X原子的最外层电子数相等。下列说法正确的是
A.WX2和ZW2中均含有共价键
B.W、X及Z的简单离子具有相同的电子层结构
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱
D.W、X、Y、Z的原子半径依次增大
16.(2022·河南·校联考模拟预测)1~20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,“毅力”号火星车收集的岩石成分之一是 ZYR3,R、Y的原子序数之和为22,最外层电子数之和为10,R、X的简单阴离子的电子层结构相同。下列推断正确的是
A.原子半径:Z> Y> X
B.最简单氢化物的稳定性:X>Y>R
C.ZR2只含一种化学键
D.工业上通过电解熔融的ZX2来制备Z的单质
17.(2022·河南·校联考模拟预测)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素,X、Y同主族。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>Y> X
B.X、Y、Z在自然界中均存在游离态
C.Y的氧化物对应的水化物一定是强酸
D.工业上制备Z单质通常用电解法
18.(2022·河南·校联考模拟预测)化学与能源、材料和环境密切相关。下列有关说法错误的是
A.我国科学家制备了一种新型的催化剂InNi3Co0.5/Fe3O4 ,该催化剂中只含主族元素
B.我国科学家利用赤泥和玉米秸秆制备的新型多孔生物炭具有强吸附性
C.杭州2022年第19届亚运会“薪火”火炬使用了1070铝合金,铝合金属于金属材料
D.我国科学家研制的层状磷酸锆材料可除去废水中的Sr,Sr中含有的中子数为52
19.(2022·河南开封·校联考模拟预测)固体电解质的化学式为W6XY5Z,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,w为金属,且最外层电子数是次外层的一半,X、Y、Z为第三周期的非金属元素。下列说法正确的是
A.单质W不能与水反应
B.X的单质有多种同素异形体
C.简单离子半径:XX>Y
D.Z的氧化物是酸性氧化物,但不能与水反应生成含氧酸
22.(2021·河南·校联考模拟预测)一种可用作半导体掺杂源的化合物的结构式如图所示。已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法中正确的是
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.X、Y的最高价含氧酸均为强酸
C.W和Y能形成多种原子个数比为1∶1的化合物
D.除W原子外,分子中的其他原子均满足8电子稳定结构
23.(2021·河南·校联考模拟预测)X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素,其中X与Z同主族,X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,Z、W最高正价相差6.下列说法正确的是
A.X、Z两元素间可形成共价键
B.非金属性Y<W
C.简单离子半径:Y<Z<W
D.Y、W形成的某种化合物可用于消毒杀菌
24.(2021·河南·统考三模)P(化学式为)是一种广谱的防霉抗菌缓和剂的原料,结构如下图,其中X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素,Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物。
下列说法错误的是
A.Z与Q元素的简单离子半径:
B.Z与其他四种元素均可至少形成两种化合物
C.可用X、Z或Q、Z形成的化合物制备Z的单质
D.R的一种含氧酸具有较强的杀菌能力
25.(2021·河南郑州·统考三模)二十一世纪以来,随着对地堪行业的重视和新技术手段的应用,我国在矿物晶体结构和晶体化学研究方面取得飞速发展。下列有关矿石的说法中错误的是
A.林芝矿的主要成分为FeSi2,林芝矿中硅的质量分数为50%
B.钛铁矿的主要成分为FeTiO3,FeTiO3的化学名称为钛酸亚铁
C.乌木石的主要成分为KAl0.33W2.67O9,其中钾元素可通过焰色反应检验
D.孟宪明矿的主要成分为Ca2Sn2Mg3Al8[(BO3)(BeO4)O6]2,是由短周期和长周期元素共同组成的
二、结构与性质
26.(2023·河南·校联考模拟预测)Li3OX(图a)和Li2OHX(图b)的晶胞结构,如图所示。
请回答下列问题:
(1)基态氯原子的价层电子排布式为 。基态溴原子核外电子有 种不同的空间运动状态。
(2)离子半径,r(Li+)=76pm,r(H-)=208pm,H-半径大于Li+的原因是 。
(3)下列含锂的粒子中,失去1个电子需要的能量最低的是_____。
A.1s22s1 B.1s2 C.1s12s1 D.1s23s1
(4)已知几种元素的电负性数据如下:
元素
O
H
Cl
Br
P
电负性
3.5
2.1
3.0
2.8
2.1
①PBr3分子的空间结构是 。在H2O、HCl、HBr、PH3中,共价键极性最弱的是 (填化学式)。。
②已知PCl5分子中P原子的s、p、d轨道参与杂化。试解释存在PCl5,不存在NCl5的主要原因可能是 。
③在LiH、Li2O、LiCl、LiBr中,离子键百分率最高的是 (填化学式)。
(5)1个图b(Li2OHCl)晶胞的质量为 g(只列计算式)。
(6)如图a,晶胞参数为Apm,NA为阿佛伽德罗常数的值。Li3OBr晶体密度为 g·cm-3(只列计算式)。
三、元素或物质推断题
27.(2022·河南·校联考模拟预测)W、X、Y、Z元素的原子序数依次增大,W、Y的最外层电子数之和等于X的内层电子数,W、Z的质子数之和与X、Y的质子数之和的差等于X的最外层电子数;W、Z形成的单质是生产、生活中应用最广的两种金属。回答下列问题:
(1)Z元素在元素周期表中的位置为 。
(2)Z形成的单质与水蒸气在高温下反应,生成的固体产物与W形成的单质在高温下也可反应,则后一个反应的还原剂与还原产物的物质的量之比为 。
(3)用电子式表示X形成化合物H2X的过程: 。
(4)Z形成的最高价含氧酸盐具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,在碱性溶液中较稳定,可用于饮用水的处理,其净水原理是 。
(5)写出能体现X、Y金属性或非金属性强弱的方法: (用化学方程式表示)。
四、填空题
28.(2021·河南·校联考模拟预测)砷(As)与N、P是同主族元素,远古时期人们就开始开发利用砷的性质,现代技术中砷仍然起着非常重要的作用。请回答下列问题:
(1)砷只有一种稳定的同位素,其原子核内的中子数比核外电子数多 (填数值)。
(2)下列事实中,能说明As元素的非金属性弱于N元素的是_______(填标号)。
A.沸点:
B.等物质的量浓度溶液的酸性:
C.分解温度:
D.相对分子质量:
(3)Marsh试砷法和Gutzeit试砷法是法医学上鉴定砷的重要方法。其原理是先将(剧毒)转化为,前者让:分解产生黑亮的砷镜(As),后者让被溶液氧化为,同时还生成Ag单质。
①的电子式为 。
②Gutzeit试砷法中被氧化的离子方程式为 。
(4)砷化镓(GaAs)是现代科技中制造芯片的一种原料,可用溶液对其进行刻蚀,As元素的化合价变为+5价,则该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 ;砷化镓也可用于制造太阳能电池,该电池工作时的能量转化形式为 。
(5)已知的电离平衡常数分别为、、。
①25℃时,,溶液中: (填“>”“=”或“O>C>H,故A错误;
B.工业上电解熔融Al2O3制备Al的单质,故B正确;
C.非金属性越强,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:C>Al,则酸性:H2CO3>Al(OH)3,故C错误;
D.非金属性越强,元素简单氢化物越稳定,非金属性:O>C,则稳定性:H2O>CH4,故D错误;
故选B。
2.B
【分析】X、Y、Z、W四种短周期元素原子序数依次增大,由化合物R的结构式可以推知,X连接1个共价键,为H元素;Y连接4个共价键,为C元素;Z连接3个共价键,W连接2个共价键,Y和W的原子序数之和等于Z原子核外电子数的二倍,且H与W可以形成两种常见的液态化合物,则Y为C元素,Z为N元素,W为O元素。
【详解】A.同周期元素,从左往右元素非金属性增大,则元素非金属性:O>N>C,故A正确;
B.化合物R中H原子最外层满足2e-稳定结构,故B错误;
C.非金属性越强,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:N>C,则酸性:HNO3>H2CO3,故C正确;
D.H、N、O三种元素可以形成离子化合物NH4NO3,故D正确;
故选B。
3.D
【分析】b的最外层电子数是次外层电子数的3倍且为短周期元素,则b为8号元素O,a、e的PH=2,说明a、e最高价氧化物对应水化物溶液为一元强酸,短周期中的一元强酸分布为HNO3、HClO,0.01mol/L的d最高价氧化物对应水化物的酸性强于一元a、e,则d的最高价含氧酸为二元强酸H2SO4,c最高价氧化物对应水化物呈碱性,则d为一元强碱NaOH,综合分析,a、b、c、d分别为N、O、Na、S、Cl,以此分析;
【详解】A.N、O、Na、S、Cl中半径最大的为Na,A错误;
B.Na与O元素形成Na2O2,既具有离子键也具有共价键,B错误;
C.HNO3具有强氧化性,与金属铝反应生成氮氧化物,C错误;
D.a、b、d、e的简单氢化物分别为NH3、H2O、H2S、HCl,其中HCl为强电解质,D正确;
故答案为:D。
4.B
【分析】根据结构式可知,X形成4条共价键为Si或C,Z形成2条共价键为O、S,Y形成3条共价键为N或P,R形成1条共价键为H、F、Cl,W形成6条共价键为S,短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,则X为C,Y为N,Z为O,R为F,W为S,以此分析;
【详解】A.元素的非金属性越强,氢化物稳定性越强,则HF>H2O>H2S,A正确;
B.如果C氢化物为CH4、O的氢化物为H2O,由于H2O分子间存在氢键,沸点升高,但C的氢化物为烃类,随着C原子数增大而增大,故不能确定沸点高低,B错误;
C.非金属元素的最低化合价为8-最外层电子数,X、Y、W、R最低价-4、-3、-2、-1,C正确;
D.SF6中,形成共价型化合物,F最外层满足8电子稳定结构,D正确;
故答案为:B。
5.A
【分析】从结构图可知,Y共用2对电子,达到稳定结构,Y最外层有6个电子,X共用4对电子达到稳定结构,则X最外层有4个电子,Z共用1对电子,则Z最外层有7个电子,W得一个电子后形成6个共价键,W元素的最外层电子数等于其电子总数的三分之一,则W最外层有5个电子,又因为Q、X、Y、Z、W为相邻两个短周期主族元素,原子序数依次增大,故Q为Li,X为C,Y为O,Z为F,W为P。
【详解】A.通常所用的农药中含有F、P等元素,A正确;
B.未说明是最简单氢化物,无法比较沸点高低,B错误;
C.由Li、P、O形成的正盐有、等,C错误;
D.Li在空气中燃烧生成,其不具有强氧化性,D错误;
故选A。
6.D
【分析】X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的前20号主族元素,元素R的单质是芯片的重要原料,R为Si元素,W[Z2R3Y10]·3X2Y是某长石矿物的化学式,则X为H元素,Y为O元素,元素Z、W是常见的金属元素,由化合价代数和为零可以推知Z为Al,W为Ca,以此解答。
【详解】A.H、O形成的二元化合物H2O或H2O2在常温常压下均呈液态,故A正确;
B.金属性越强,元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:Ca>Al,则碱性:Ca(OH)2>Al(OH)3,故B正确;
C.H、O、Al、Si四种元素形成的单质中,Si单质是共价晶体,熔点最高,故C正确;
D.Si最高价氧化物对应的水化物H2SiO3、为弱酸,不能和Al(OH)3反应,故D错误;
故选D。
7.C
【详解】A.制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英,故A正确;
B.我国是稀土资源较为丰富的国家之一,稀土元素是第IIIB族钪、钇和镧系元素的统称,故B正确;
C.蚕丝的主要成分是蛋白质,故C错误;
D.加油站汽油有不同的标号,选择汽油时应根据发动机参数合理选择,并非标号越高越好,故D正确;
故选C。
8.B
【分析】从结构看Z为ⅥA族,Z为O。Y为四价结构为ⅣA族,Y为C。W为+1价金属为Li。X结构看X为N。
【详解】A.离子的半径:电子层多半径大;同电子层结构,和电荷数多半径大,Z的电子层多半径更大,A项错误;
B.该物质为Li2O溶于水形成LiOH呈碱性,B项正确;
C.C的同素异形体金刚石和C60等不导电,C项错误;
D.Y的氢化物有很多,没有指明哪一个无法确定沸点高低,D项错误;
故选B。
9.B
【详解】A.依据的结构图,初步判断X、Y、Z、M、Q的共价键的成键数目分别为4、2、2、1、6;结合Z与Q位于同一主族,首先明确Z为O,Q为S;再依据X、Y、Z、M为同一短周期的元素,明确X为C,M为F.回看的结构图,它由和带一个单位负电荷的阴离子形成,由此可见Y已经形成的共价键数日为2,但是带有一个单位负电荷,故Y为N。空气中含量最高的元素为N,而Z为o元素,Y才是N元素,A项错误;
B.M、Z、Q的简单气态氢化物分别为、、,F和O同周期,非金属性F>O,则相应的简单气态氢化物稳定性为;O和S同主族,非金属性O>S,则相应的简单气态氢化物稳定性为,故M、Z、Q的简单气态氢化物的稳定性为,B项正确;
C.8电子稳定结构即每个原子最外层都有8个电子。Q为S,成键数为6,最外层电子数为6,和不为8,不满足8电子稳定结构;故该化合物中只有X、Y、Z、M元素原子的最外层满足8电子稳定结构,C项错误;
D.与在溶液中相互促进水解,离子方程式为,反应趋于完全,故二者不能大量共存,D项错误。
故选B。
10.B
【分析】W、X、Y和Z为前20号元素,且原子序数依次增大,W的原子半径在元素周期表中最小,W是H元素;可以与反应生成一种常见的气体,CaO2和CO2反应生成碳酸钙和氧气,所以X是C元素、Y是O元素、Z是Ca元素。
【详解】A.原子半径:Ca>C>O>H,故A正确;
B.中的质量分数为87.7%,所以A是;中CaCO3的质量分数为68.5%,所以B是CaCO3;中CaO的质量分数为38.4%,所以C是CaO,故B错误;
C.无论是气氛还是气氛,A→B阶段均发生反应,C元素化合价改变,都发生氧化还原反应,在气氛中生成的气体产物是CO,在O2氛围中气态产物是CO2,故C正确;
D.在酸性溶液中加入少量固体样品时,被氧化为二氧化碳,溶液褪色且有少量气泡产生,故D正确;
选B。
11.D
【分析】由方程式可知,反应Ⅰ中没有元素发生化合价变化,该反应为非氧化还原反应;反应Ⅱ中,砷元素化合价降低被还原,三氧化二砷为反应的氧化剂、砷化氢为还原产物,锌元素化合价升高被氧化,锌为反应的还原剂、硫酸锌为氧化产物。
【详解】A.由分析可知,反应Ⅰ中没有元素发生化合价变化,该反应为非氧化还原反应,故A正确;
B.由不能由砷与氢气直接化合制备砷化氢可知,砷元素的非金属性弱,砷化氢的稳定性差,受热易分解,故B正确;
C.由分析可知,砷化氢为反应Ⅱ的还原产物,具有还原性,故C正确;
D.由方程式可知,反应Ⅱ中生成2mol砷化氢,反应转移12mol电子,则生成1mol砷化氢,反应转移6mol电子,故D错误;
故选D。
12.A
【详解】A.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应生成的硝酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀能说明硝酸的酸性强于硅酸,从而证明氮元素的非金属性强于硅元素,则二氧化氮通入硅酸钠溶液中有透明凝胶生成能证明氮元素的非金属性强于硅元素,故A正确;
B.硫酸铁溶液和氯化铜溶液中的阴离子和阳离子均不相同,由探究实验的变量唯一化原则可知,向体积相等浓度相等的过氧化氢溶液中分别滴入2滴0.05mol/L硫酸铁溶液和0.1mol/L氯化铜溶液,前者产生气泡较快不能说明铁离子的催化能力强于铜离子,故B错误;
C.黄色光会掩盖紫色光,则铂丝蘸取某无色溶液后在火焰上灼烧,火焰呈黄色说明溶液中一定含有钠离子,但不能确定是否含有钾离子,故C错误;
D.含有亚硫酸根离子和硫离子的混合溶液中滴入盐酸也会产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀,则向某无色溶液中滴入盐酸,产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀不能确定溶液中是否含有硫代硫酸根离子,故D错误;
故选A。
13.D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y为金属元素,W、X、Y能形成化合物,该化合物为(冰晶石),故X、Y、W依次为、和F;又根据W、X、Y、Z的最外层电子数之和为17,则Z的最外层电子数为17-7-1-3=6,则Z为S元素,据此分析来解题。
【详解】A.同周期从左往右,主族元素的原子半径逐渐减小;同主族从上往下,主族元素的原子半径逐渐增大,所以原子半径为:>>S>F,A项正确;
B.的水溶液中由于硫离子水解而呈碱性,,B项正确;
C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为:、和,由于是两性氢氧化物,它们两两之间均能发生反应,C项正确;
D.、中硫均显-2价,而与氟形成化合物时,硫显正价,如,D项错误;
答案选D。
14.D
【分析】短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,A2-与B+具有相同的电子层结构,则A为O元素,B为Na元素;A、B与C(或D)能形成由三种元素组成的盐M(或N),向M、N的溶液中分别通入D的氢化物,均能产生使品红溶液褪色的气体,该气体为SO2或Cl2,推出盐M(或N)为Na2SO3(或NaClO),D的氢化物为HCl,则C为S元素,D为Cl元素;综上所述,A、B、C、D分别为O、Na、S、Cl。
【详解】A.A、B两元素组成的两种常见化合物为Na2O和Na2O2,Na2O与水反应的产物为NaOH,Na2O2与水反应的产物为NaOH和O2,A错误;
B.SO2与品红反应生成不稳定的无色物质,为非氧化还原反应,B错误;
C.A、D的氢化物可以为H2O、H2O2、HCl,H2O2不稳定,C错误;
D.工业上用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠,用电解饱和食盐水的方法制取氯气,D正确;
故答案为D。
15.A
【分析】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且均不超过20;W的族序数是周期数的3倍,则W为O元素;W、X同周期,且为主族元素,则X为F元素;Y与W、X和Z均既不同周期也不同主族,则Y、Z均在第三周期,Y可能为Na、Mg、Al、Si、P,Z可能为Mg、Al、Si、P、S;Y、Z原子的最外层电子数之和与X原子的最外层电子数相等,设Y的最外层电子数为m、Z的最外层电子数为n,则m+n=7,且m<n;解得以下三种情况:①m=1,n=6,此时Y为Na,Z为 S;②m=2,n=5,此时Y为Mg,Z为P;③m=3,n=4,此时Y为Al,Z为Si;
【详解】A.WX2为OF2含有共价键,ZW2可能为SO2、SiO2、PO2均含有共价键,A正确;
B.W的简单离子为O,X的简单离子为F,Z 的简单离子可能为为S、P、Si,不具有相同的电子层结构,B错误;
C.W的简单气态氢化物为H2O,Y不存在简单气态氢化物,C错误;
D.原子半径为:Y>Z>W>X,D错误;
故答案选A。
16.A
【分析】R、X、Y、Z是原子序数依次增大的1~20号元素,岩石成分中含有硅酸盐,根据化学式可知,Z离子为二价阳离子,推知Z为Ca元素,R、Y的原子序数之和为22,最外层电子数之和为10,得出结论Y为Si,R为O,R、X的简单阴离子的电子层结构相同,说明X为第二周期比O原子序数大的元素,为F元素。
【详解】根据上述分析可知,R为O,X为F,Y为Si,Z为Ca元素;
A.原子核外电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:Z(Ca)>Y(Si)>X(F),故A正确;
B.元素非金属性越强,对应最简单氢化物的稳定性越强,同周期元素从左到右元素的非金属性依次增强,同主族从上到下元素的非金属性依次减弱,所以最简单氢化物的稳定性:HF>H2O>SiH4,即X>R>Y,故B错误;
C.R是O,Z是Ca,二者形成的化合物CaO2中Ca2+与通过离子键结合,在阴离子中2个O原子之间以共价键结合,因此CaO2中含有离子键、共价键,故 C错误;
D.钙单质属于较活泼金属,所以工业上利用电解熔融CaCl2的冶炼方法制备钙单质,而不是电解CaF2,故D错误;
故答案选A。
17.D
【分析】根据结构,Z显+1价,即Z位于ⅠA,原子序数依次增大,且属于前四周期主族元素,Z可能为Na,也可能为K,X形成2个共价键,X位于ⅥA,推出X为O,X、Y位于同一主族,则Y为S,从而确定Z为K,据此分析;
【详解】根据上述分析,X为O,Y为S,Z为K;
A.三者简单离子半径大小顺序是r(S2-)>r(K+)>r(O2-),故A错误;
B.K是活泼金属,在自然界中以化合态形式存在,故B错误;
C.S的氧化物有SO2、SO3,SO2对应水化物为H2SO3,H2SO3属于中强酸,SO3对应水化物为H2SO4,H2SO4为强酸,故C错误;
D.金属钾是非常活泼的金属,工业上制备金属钾,常电解熔融的氯化钾,故D正确;
答案为D。
18.A
【详解】A.Ni、Co等为过渡元素,不属于主族元素,A项错误;
B.赤泥和玉米秸秆制备的新型多孔生物炭,具有较大的表面积,具有强吸附性,B项正确;
C.铝合金属于金属材料,C项正确;
D.Sr中含有的中子数为90-38=52,D项正确;
答案选A。
19.B
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,w为金属,且最外层电子数是次外层的一半,W是Li元素;X、Y、Z为第三周期的非金属元素,根据Li6XY5Z元素化合价代数和等于0,可知X是P元素、Y是S元素、Z是Cl元素。
【详解】A.W是Li,单质Li能与水反应生成LiOH和H2,故A错误;
B.X是P元素,有白磷、红磷等多种同素异形体,故B正确;
C.电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:Cl-Mg2+>Al3+,故C正确;
D.SiO2能与碱反应生成盐和水,为酸性氧化物,不能和水反应,故D正确;
故选A。
22.C
【分析】根据Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍可知,Z为O,又W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素和根据所形成物质的结构可得W、Ⅹ、Y分别为H、B、C。
【详解】A.原子半径:B>C>O>H,A项错误;
B.硼酸和碳酸均为弱酸,B项错误;
C.乙炔、苯、苯乙烯中的H原子与C原子的个数比均为1∶1,C项正确;
D.H原子形成1个共价键,最外层电子数为2,B原子形成3个共价键,最外层电子数为6,二者均不满足8电子稳定结构,D项错误;
故选C。
23.D
【分析】Z、W处于同周期且族序数相差6,则Z位于IA族,W位于VIIA族;X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,该化合物可能为H2O、CO2,若为H2O,H位于IA族,与Z位于同一主族,所以X、Y形成的化合物为H2O,则X为H、Y为O元素;Z、W的原子序数大于O元素,则Z、W位于第三周期,Z为Na,W为Cl元素。
【详解】A.Na与H形成的NaH中是离子键,A错误;
B.由化合物HClO中O显负价Cl显正价知非金属O>Cl,B错误;
C.O2-、Na+电子层结构相同,原子序数越大,半径越小,因此半径O2->Na+,C错误;
D.ClO2有强氧化性,是常用的自来水消毒杀菌剂,D正确;
故选D。
24.A
【分析】因X、Y、Z、Q和R是原子序数依次增大的短周期元素,Z与Q元素可以形成原子个数比为1∶1、1∶2的两种化合物,再根据图示结构中原子的成键数目分析,X为H, Y为C,Z为O, Q为Na, R为C1。
【详解】A.核外电子排布相同的离子,核电荷越大,半径越小,则Na+比O2-的离子半径小,A项错误;
B. O可与H、C、 Na、 C1至少形成两种化合物,如H2O和H2O2,CO和CO2,Na2O和Na2O2,ClO2和Cl2O7,B项正确;
C.可用加热H2O2或电解水或Na2O2与H2O反应制O2,C项正确;
D.HClO具有强氧化性,具有较强的杀菌作用,D项正确;
答案选A。
25.A
【详解】A.化合物FeSi2中硅的质量分数为×100%=50%,林芝矿还含有其他物质,则林芝矿中硅的质量分数小于50%,故A错误;
B.化合物FeTiO3中铁元素的化合价为+2价,则FeTiO3的名称为钛酸亚铁,故B正确;
C.化合物KAl0.33W2.67O9中含有钾元素,可通过焰色反应检验化合物中的钾元素,故C正确;
D.化合物Ca2Sn2Mg3Al8[(BO3)(BeO4)O6]2中Be、B、O、Mg、Al五种元素为短周期元素,Ca、Sn二种元素为长周期元素,则化合物是由短周期和长周期元素共同组成的,故D正确;
故选A。
26.(1) 3s23p5 18
(2)Li+质子数多,对核外电子的引力更大(合理即给分)
(3)D
(4) 三角锥形 PH3 N没有2d轨道且2s、2p与3d轨道之间能量相差较大,不能参与杂化(其他合理答案可酌情给分) Li2O
(5)(合理即给分)
(6)2 (合理即给分)
【详解】(1)基态氯原子为17号元素原子,价层电子排布式为3s23p5。把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数,溴为35号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5,则基态溴原子核外电子有18种不同的空间运动状态;
(2)H-、Li+的核外电子排布相同,但Li+质子数多,对核外电子的引力更大,导致H-半径大于Li+;
(3)1s2为锂离子,1s12s1为锂离子,锂离子再失去1个电子所需的能量为第二电离能,能量较大;1s22s1为基态锂原子, 1s23s1为激发态锂原子,激发态锂原子更容易失去1个电子,故选D;
(4)①PBr3中P原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构;在H2O、HCl、HBr、PH3中,P原子半径最大,形成磷氢键键长更大,键能更小,故共价键极性最弱的是PH3;
②N没有2d轨道且2s、2p与3d轨道之间能量相差较大,不能参与杂化,导致氮不存在sp3d杂化,不存在NCl5分子;
③由图表可知,氧的电负性最大,则在LiH、Li2O、LiCl、LiBr中,离子键百分率最高的是Li2O;
(5)根据“均摊法”, 1个图b(Li2OHCl)晶胞中含个Li,结合化学式Li2OHCl可知,1个晶胞中相当于存在8个Li2OHCl,则1个图b(Li2OHCl)晶胞的质量为g;
(6)结合(5)分析可知,Li3OBr相当于1个Li、1个Br代替了Li2OHCl中的1个H、1个Cl,则Li3OBr晶体密度为。
27.(1)第四周期第Ⅷ族;
(2)8:9
(3)
(4)具有强氧化性,可利用其氧化性进行杀菌消毒,还原产物在水溶液中形成氢氧化铁胶体,可以高效吸附水中的悬浮杂质,起到净水作用
(5)Cl2+H2S=2HCl+S↓
【分析】W、X、Y、Z元素的原子序数依次增大,W、Z形成的单质是生产、生活中应用最广的两种金属应为Al、Fe,W、Y的最外层电子数之和等于X的内层电子数,X的内层电子数是10,则Y的最外层电子数是10-3=7,则Y为Cl元素,令X的最外层电子数为q,W、Z的质子数之和=13+26=39,X、Y的质子数之和=2+8+q+17=27+q,两者的差等于X的最外层电子数,可得39-(27+q)=q,解得q=6,则X为16号元素S,以此分析解题。
【详解】(1)Z元素为26号Fe元素,在周期表中位置是第四周期第Ⅷ族。
(2)Fe与水蒸气在高温下反应,生成Fe3O4,Fe3O4和Al发生铝热反应,方程式为3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe,还原剂是Al,还原产物是Fe,根据方程式中化学计量数,还原剂与还原产物的物质的量之比为8:9。
(3)X是S元素,H2S是共价化合物,则其形成过程的电子式为:。
(4)Fe元素形成的最高价含氧酸盐高铁酸盐具有强氧化性,有效成分是高铁酸根离子,其氧化性可以用于水的杀菌消毒,其还原产物三价铁离子在水溶液中形成氢氧化铁胶体,可以吸附水中的悬浮杂质,则原理为具有强氧化性,可利用其氧化性进行杀菌消毒,还原产物在水溶液中形成氢氧化铁胶体,可以高效吸附水中的悬浮杂质,起到净水作用。
(5)体现S、Cl非金属性的方法较多,常用的可以用非金属间的置换反应,Cl2可以和含有S2-的溶液反应置换出S单质,化学方程式为:Cl2+H2S=2HCl+S↓。
28.(1)9
(2)BC
(3)
(4) 1:4 太阳能→电能
(5) < 2.016
【解析】(1)
根据元素周期表和周期律可推知As的原子序数为33,的中子数为,因此其原子核内的中子数与核外电子数之差。
(2)
元素的非金属性与氢化物的沸点及相对分子质量无关,A、D项错误;等物质的量浓度溶液的酸性:,最高价含氧酸的酸性越强,元素的非金属性越强,B项正确;简单氢化物的热稳定性越强,元素的非金属性越强,因此分解温度可以判断出N的非金属性强,C项正确;故选BC。
(3)
①As原子最外层有5个电子,因此的电子式为;②Gutzeit试砷法中作氧化剂,还原产物为银,因此反应的离子方程式为。
(4)
As元素从−3→+5价,中的O元素从−1→−2价,根据化合价升降相等,可得还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4;太阳能电池工作时的能量转化形式为太阳能→电能。
(5)
①的电离常数为,水解常数为,水解程度小于电离程度,因此水解产生的电离产生的。②,25℃时,当溶液呈中性时,带入表达式可得2.016。
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