第一章原子结构元素周期率单元练习

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第一章原子结构元素周期率单元练习单选题1. 某元素离子的结构示意图为。下列关于该元素或离子的说法中，正确的是(    )A. 元素符号是Ne B. 该元素在周期表中的位置是第三周期、IA族C. 在化学反应中易失电子 D. 微粒半径小于Mg2+2. 饮茶是中国人的传统饮食文化之一。为方便饮用，可通过以下方法制取罐装饮料茶，上述过程涉及的实验方法、实验操作和物质作用说法不正确的是(    )A. ①操作利用了物质的溶解性 B. ②操作为过滤C. ③操作为萃取分液 D. 加入抗氧化剂是为了延长饮料茶的保质期3. 实验室常用H2O2制取O2，反应的化学方程式为2H2O22H2O2+O2↑。下列说法不正确的是(    )A. H2O2分子中含有极性键和非极性键B. H2O分子中只含极性键C. 若有2 mol的H2O2参加反应，生成22.4 L的氧气D. 该反应中H2O2既是氧化剂也是还原剂4. W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化如图。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是(    )A. 对应的简单离子的半径：Xr(Z)>r(W)C. X元素的最高化合价为+6价D. R氧化物对应水化物的酸性一定比Y氧化物对应水化物的酸性强15. 空气吹出法是工业上大规模海水提溴的常用方法，流程如下：下列说法错误的是(    )A. ①中发生的主要反应为Cl2+2Br−=Br2+2Cl−B. 物质X为HBrOC. ②③的目的是富集溴元素D. 空气吹出法利用了溴易挥发的性质二、填空题16. 如图是元素①～⑤在元素周期表中的位置。(1)②在周期表中的位置是第 ______周期第 ______族，其淡黄色氧化物与CO2反应的化学方程式是 ______。(2)③的一种核素的中子数是10，表示该核素的符号是 ______。(3)非金属性：④______⑤(填“>”或“<”)，从原子结构角度解释其原因：______。(4)②、⑤两种元素形成的化合物有重要的用途，用电子式表示它的形成过程 ______。(5)下列关于①的说法正确是 ______。a.原子结构示意图为b.其单质可以和水反应生成H2c.在同主族的元素中，①的金属性最强17. 请根据元素周期律、元素周期表的知识解决下列问题。(1)写出以下元素的元素符号。其单质氧化性最强的元素：_________，短周期中其单质还原性最强的元素：_________。(2)从原子结构的角度说明Cl的得电子能力比S强的原因：______________________________________________________________________________。(3)已知 33As、 35Br位于同一周期，请完成下列排序。As3−、Br−的还原性：_________>_________。H3AsO4、H2SO4、H3PO4的酸性：_________>_________>_________。三、实验题18. 海洋植物中富含一种人体必需的微量元素——碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下：(1)提碘的原料一般选择海带或海藻，是因为_______。(2)在实验室里把有机碘化物转化为碘离子往往需要灼烧操作，灼烧海带需要在_______中进行。(3)若从绿色化学角度考虑，①处选Cl2不好的原因是 _______。(4)操作I中，实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X，该步操作的名称为_______；如图中所选用的有机溶剂可以是_______(选填编号)。a.酒精  b.醋酸  c.四氯化碳  d.苯(5)操作I中具体实验步骤为：A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；B.检验分液漏斗旋塞和上口的瓶塞是否漏液；C.把20mL碘水跟5mL四氯化碳加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；D.倒转漏斗振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；E.旋开活塞，用烧杯接收下层溶液；F.将分液漏斗。上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔；G.从分液漏斗上口倒出上层溶液；H.静止、分层。实验步骤的正确顺序为_____→_____→_____→A→H→_____→_____→_____。(6)为寻找氯水的替代品，某同学设计了如下实验来证明H2O2能否代替氯水。实验操作：将H2O2作为氧化剂滴加入溶液A中，取少量反应后的溶液于试管中，_______，则证明H2O2能代替氯水。请写出此反应的离子方程式 _______。19. 根据下图所示装置回答以下问题。已知：①KMnO4常温下与浓盐酸反应可制得Cl2。②H2SiO3不溶于水。(1)利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中装置A的名称是_______。干燥管D的作用是____________________________。(2)实验室中现有药品：Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫，烧瓶中发生反应的离子方程式为_________________。装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为_____________________。(3)若要用此装置证明酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3，进而证明非金属性：N>C>Si，从以下所给物质中选出甲同学设计实验所用到的物质：①稀硝酸 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2装置A与C所盛试剂分别为________(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为________________________________。有同学认为此实验不能说明N、C、Si的非金属性强弱，你认为原因是________________________________。答案和解析1.【答案】B 【解析】A.该元素质子数为11，则元素符号是Na，故A错误；B.该元素为钠，其核电荷数为11，核外电子排布是2、8、1，则该元素在周期表中的位置是第三周期、IA族，故B正确；C.元素离子的结构示意图为，最外层是8个电子，稳定状态，在化学反应中不易失电子，也不易得到电子，故C错误；D.该微粒为钠离子，根据同电子层结构核多径小，则离子半径大于Mg2+，故D错误。综上所述，答案为B。 ​​2.【答案】C 【解析】【分析】本题综合考查物质的分离与提纯，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，主要把握物质的性质以及实验的原理、方法，难度不大。【解答】A.①提取可溶物，利用了物质的溶解性，故A正确；B.②为分离不溶性茶渣，②为过滤，故B正确；C.③中混合物不分层，分罐密封，无萃取、分液操作，故C错误；D.为避免茶多酚被氧化，可加入抗氧化剂，目的是为了延长饮料茶的保质期，故D正确。故选：C。  3.【答案】C 【解析】H2O2分子中含有H−O极性键和O−O非极性键，A项正确；H2O分子中只含有H−O极性键，B项正确；没有指出温度和压强，气体摩尔体积未知，O2的体积无法计算，C项错误；H2O2分解生成H2O和O2，氧元素的化合价由−1价部分升高到0价，部分降低到−2价，故H ​2O2既是氧化剂也是还原剂，D项正确。4.【答案】D 【解析】由图象和题干描述可知，W为O元素，X为Na元素，Y为Si元素，Z为Cl元素，据此回答。A.O2−、Na+离子电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：O2−>Na+，A正确；B.非金属性SiX>Y，A错误；B.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以气态氢化物的热稳定性减弱，则稳定性：H2O>H2S，B错误；C.元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强，NaOH>Al(OH)3，C正确；D.R和Z二者最高价氧化物对应的水化物分别为高氯酸和氢氧化铝，它们之间可发生反应生成盐和水，D错误；故选：C。10.【答案】B 【解析】①1869年第一张元素周期表是按照相对原子质量依次递增的顺序编排，故①错误；②ⅠA族元素中H元素为非金属元素，其余元素为碱金属元素，故②错误；③元素周期表中，处于第二、三周期的ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差1，处于第四、五周期的ⅡA族与ⅢA族元素之间有10列，则这两个周期中ⅡA族与ⅢA族元素原子序数相差11，处于第六、七周期的ⅡA族与ⅢA族之间形成10列，但ⅢB中存在镧系元素、锕系元素，这两个周期中ⅡA与ⅢA族元素原子序数相差25，故③正确；④碱金属单质从上到下密度呈增大趋势，但钠钾反常，钠的密度大于钾的密度，故④错误；⑤卤素单质是分子晶体，分子晶体相对分子质量越大，其熔沸点越大，所以卤素单质从上到下熔沸点依次升高，故⑤正确；⑥铊(Tl)位于元素周期表的ⅢA族，同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，氢氧化铊不具有两性，故⑥错误；⑦砹(At)为ⅦA族元素，卤素单质从上到下，单质的颜色加深，由气体到固体，则砹(At)为有色固体，从上到下元素非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱，则HAt不稳定，且AgAt感光性很强，但不溶于水也不溶于稀硝酸，故⑦正确；⑧证明元素非金属性强弱应用最高价含氧酸进行比较，盐酸不是Cl元素的最高价含氧酸，不能用盐酸与碳酸钠溶液反应进行比较，故⑧错误；⑨Li2O2与过氧化钠类似，则Li2O2中阳、阴离子个数之比为2：1，但Li在空气中燃烧生成Li2O，不会生成Li2O2，故⑨错误；说法正确的有③⑤⑦，共3个；答案选B。11.【答案】C 【解析】【分析】本题考查元素的位置结构性质的相互关系应用，题目难度不大，注意过渡元素、长周期等概念的理解，会推导元素在周期表中的位置，侧重于考查学生的分析能力和应用能力。【解答】In是49号元素，原子结构示意图为，In位于周期表第五周期ⅢA族，属于主族元素，属于长周期元素，金属性较强，其最高正化合价为+3，据此分析。A.In与Al同主族，同主族元素从上向下金属性逐渐增强，In的金属性强于Al，故A正确；B.In位于周期表第五周期ⅢA族，In的原子结构示意图为，故B正确；C.In位于周期表第五周期ⅢA族，属于主族元素，不属于过渡元素，故C错误；D.In原子最外层电子数为3，In的最高正化合价为+3，故D正确；故选C。  12.【答案】D 【解析】Cl的质子数为17，中子数为18，则质量数为35，表示为 1735Cl，A错误；N2分子中N与N之间形成三键，结构式为N≡N，B错误；Na失去最外层一个电子形成Na+，结构示意图为，C错误；H2O为共价化合物，电子式为，D正确。13.【答案】D 【解析】【分析】本题考查离子反应方程式的书写，明确发生的化学反应及离子反应方程式的书写方法即可解答，注意离子反应遵循客观事实、遵循原子个数守恒、得失电子守恒。【解答】A.将稀硫酸滴在铁片上，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，故A错误；B.氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液混合，离子方程式为：Ba2++SO42−+2H++2OH−=2H2O+BaSO4↓，故B错误；C.用亚铁离子处理含重铬酸根离子的废水，离子方程式为：Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故C错误；D.将表面打磨后的铝片浸入氢氧化钠溶液中，离子方程式为：2Al+2OH−+2H2O=2AlO2−+3H2↑，故D正确；故选：D。  14.【答案】A 【解析】解：现有短周期元素W、X、Y、Z和R在周期表中的位置如图所示，W、X位于第二周期，Z、Y、R位于第三周期，其中Y原子的核外电子数是X原子核外电子数的两倍，则X为O，Y为S元素，结合各元素的相对位置可知，W为C，Z为Si，R为Cl元素，以此分析解答。根据分析可知，W为C，X为O，Y为S，Z为Si，R为Cl元素，A.非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性Cl>S，则R的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定，故A正确；B.主族元素同周期从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，则原子半径(r)：r(Z)>r(Y)>r(W)，故B错误；C.氧元素的非金属性较强，不存在最高价+6价，故C错误；D.R氧化物对应水化物为高氯酸、次氯酸等，Y氧化物对应水化物有硫酸、亚硫酸，高氯酸的酸性大于硫酸、亚硫酸，但硫酸、亚硫酸的酸性大于次氯酸，故D错误；故选：A。本题考查位置结构性质的相互关系应用，结合题干信息、元素周期表结构来推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容，题目难度不大。15.【答案】B 【解析】由分析可知①中发生的主要反应为Cl2+2Br−=Br2+2Cl−，A项正确；物质X为HBr，B项错误；②通入空气和水蒸气吹出溴蒸气，③通入SO2得到的物质X为HBr，因此②③的目的是富集溴元素，C项正确；空气吹出法利用了溴易挥发的性质，D项正确。16.【答案】(1)三；ⅠA；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(2) 818O (3)>；两种元素位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数FCl，所以非金属性F>Cl(4) (5)ab 【解析】(1)②是Na，在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族，其淡黄色氧化物过氧化钠与CO2反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案为：三；ⅠA；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；(2)③的一种核素的中子数是10，其质量数是8+10=18，表示该核素的符号是 818O，故答案为： 818O；(3)由于F、Cl两种元素位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数FCl，所以非金属性F>Cl，故答案为：>；两种元素位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数FCl，所以非金属性F>Cl；(4)②、⑤两种元素形成的化合物是离子化合物氯化钠，用电子式表示它的形成过程为，故答案为：；(5)a.Li的原子结构示意图为，故a正确；b.Li是活泼的金属单质，其单质可以和水反应生成H2，同时还生成LiOH，故b正确；c.同主族从上到下金属性逐渐增强，则在同主族的元素中，①的金属性不是最强的，故c错误；故答案为：ab。根据元素①～⑤在元素周期表中的位置可判断分别是Li、Na、O、F、Cl，据此解答。本题主要考查元素在周期表中的位置、结构、性质之间的关系，同时考查化学方程式、电子式的书写，考查学生的分析推理能力、逻辑思维能力，难度不大。17.【答案】(1)F；Na；(2)Cl原子、S原子的电子层数相同，但最外层电子数Cl原子是7，S原子是6，且原子半径ClBr−;同周期非金属性增强，同主族非金属性减弱，S> P>As，H3AsO4、H2SO4、H3PO4的酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4。  18.【答案】(1)海带或海藻中碘元素的含量高，且原料便宜   (2)坩埚    (3)氯气有毒，易对空气造成污染   (4)萃取分液；c   (5)B；C；D；F；E；G   (6)滴加淀粉溶液，若溶液变蓝或者加入CCl4振荡，若下层呈紫色；H2O2+2I−+2H+=I2+2H2O 【解析】干海带经过灼烧后浸泡过滤获得含有碘离子的溶液A，加稀硫酸酸化后通入氯气将碘离子氧化成碘单质。向溶液B中加入有机溶剂萃取水中的碘单质后分液获得有机溶液X，再蒸馏获得碘单质。(1)海带或海藻中碘元素的含量高，且原料便宜，故提碘的原料一般选择海带或海藻；(2)灼烧海带需要在坩埚中进行，还需要酒精灯和泥三角；(3)若从绿色化学角度考虑，①处选Cl2不好的原因是氯气有毒，易对空气造成污染。(4)操作I中，实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X，该步操作的名称为萃取分液；a.酒精和水互溶，不能做萃取剂，a错误；b.醋酸和水互溶，不能做萃取剂，b错误；c.四氯化碳与水互不相溶且不反应，密度比水大在下层，c正确；d.苯与水互不相溶且不反应，但密度比水小在上层，d错误；故选c；(5)操作为查漏→装液→振荡→静置→分液，则步骤为B→C→D→A→H→F→E→G；(6)将H2O2作为氧化剂滴加入溶液A中，取少量反应后的溶液于试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝或者加入CCl4振荡，若下层呈紫色，则证明H2O2能代替氯水，双氧水与碘离子发生的反应：H2O2+2I−+2H+=I2+2H2O。19.【答案】(1)分液漏斗；防倒吸(2)2MnO4−+10Cl−+16H+ = 2Mn2++5Cl2↑+8H2O；Cl2+S2− =S↓+2Cl−(3)①④；CO2+H2O+SiO32− =H2SiO3↓+CO32− ；稀硝酸有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸 【解析】(1)装置A的名称是分液漏斗；干燥管D的作用是防倒吸。(2)设计实验验证非金属性：Cl>S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，烧瓶中发生反应的离子方程式为2MnO4−+10Cl−+16H+ =2Mn2++5Cl2↑+8H2O；装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为Cl2+S2− =S↓+2Cl−。(3)探究元素非金属性强弱，由题图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，所以装置A中试剂为稀硝酸，装置B中试剂为碳酸钙，装置C中试剂为Na2SiO3溶液。试管中为Na2SiO3溶液，向其中通入CO2生成硅酸白色沉淀，发生反应的离子方程式为CO2+H2O+SiO32− =H2SiO3↓+CO32−；通入试管中的CO2气体中混有挥发出的硝酸，硝酸也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸，无法确定CO2是否与硅酸钠溶液反应，即不能说明N、C、Si的非金属性强弱。时间(s)电势(mV)0.001mol⋅L−1酸性KMnO4溶液体积(mL)溶液颜色203380.00无色213630.10蓝色304551.52深蓝575445.57棕黄选项ABCD方案目的分离酒精和水检验浓硫酸与铜反应产生的二氧化疏比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱制取并收集干燥纯净的NH3WXZYR