2024届新高考化学第一轮专项训练复习——元素或物质推断题(三)含解析
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2024届新高考化学第一轮专项训练复习——元素或物质推断题(三)
1.(2023·全国·高三专题练习)300mL某溶液中可能含有Na+、NH、Mg2+、Ba2+、CO、SO、Cl-中的若干种,现将此溶液分成三等份,进行如下实验:
①向第一份中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生;
②向第二份中加足量KOH溶液并加热,收集到气体0.04mol;
③向第三份中加足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27g,加入足量盐酸充分反应后,剩余沉淀2.33g。根据上述实验,回答下列问题:
(1)溶液中一定存在的离子有_______。
(2)溶液中一定不存在的离子有_______。
(3)实验①中加入AgNO3溶液,有沉淀产生,能否说明原溶液中含有Cl-?______(填“能”或否”)理由是:______。
(4)如何检验溶液中是否有Cl-______。
2.(2023春·辽宁朝阳·高三建平县实验中学校考期中)有原子序数依次增大的五种短周期元素A、B、C、D、E,已知A、E同主族,A元素的原子半径最小,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y;A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物,回答下列问题:
(1)B在周期表中的位置是_____,E的原子结构示意图_____。
(2)写出同时含A、B、C、D四种元素的两种盐的化学式_____、_____。
(3)BD2的结构式为_____,E和D形成的一种化合物与BD2发生氧化还原反应,该反应的化学方程式为_____。
(4)C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应的离子方程式_____。
3.(2023春·辽宁抚顺·高三校联考期中)W、X、Y、Z、R是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素,其元素性质或原子结构信息如下:
元素
元素性质或原子结构信息
W
基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3
X
基态X原子核外有7种运动状态不同的电子
Y
元素周期表中电负性最大
Z
第四周期元素中未成对电子数最多
R
原子序数为33
请回答下列问题:
(1)写出各元素的元素符号:W_______、X_______、R_______。
(2)第一电离能:X_______(填“>”或“<”,下同)Y;电负性:X_______R。
(3)Y的最简单氢化物沸点比同主族其他元素的最简单氢化物的沸点更高,原因是____。
(4)分子中,中心原子的杂化轨道类型为_______,分子的空间结构名称为_______。
(5)基态Z原子的价层电子轨道表示式为_______,R在元素周期表中的位置为_______,X的最简单氢化物与R的相比较,键角较大的为_______(填化学式)。
4.(2022秋·陕西西安·高三统考期末)如图为一些常见物质的相互转化关系图。已知:A是生活生产中常用的一种金属单质,B为淡黄色粉末,C在常温下为无色液体,H为白色沉淀,J为红褐色沉淀。据此回答下列问题:
(1)A、B的化学式为:A_______,B_______。
(2)过程②中的反应现象为_______。检验L中的金属阳离子的试剂是_______。
(3)反应①的化学方程式为_______,反应②的化学方程式为_______,反应③的离子方程式为_______。
5.(2023春·福建福州·高三福建省福州第八中学校考期中)联合国大会将2019年定为“化学元素周期表国际年”,高度体现了元素周期表的重要性,图中表示了元素周期表短周期的一部分,A~G代表7种短周期元素。
A
B
C
D
E
F
G
(1)写出七种元素中化学性质最不活泼的元素形成的单质的化学式_______。
(2)元素B的最低价阴离子的离子结构示意图是_______。化合物AB2的电子式为_______
(3)B、E两种元素的最简单氢化物中稳定性较强的是_______(填化学式)。
(4)E、F两种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较弱的是_______(填化学式)。
(5)元素C最高价氧化物对应水化物与元素F的单质反应的离子方程式为:_______。
6.(2023春·福建南平·高三福建省南平市高级中学校考期中)下表为元素周期表中的一部分。用化学式或元素符号回答下列问题:
组
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
二
⑥
⑦
⑪
三
①
③
⑤
⑧
⑩
四
②
④
⑨
(1)以上11种元素的最高价氧化物的水化物,碱性最强的是___________,酸性最强的是___________。
(2)②③⑧元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是___________。
(3)①和⑨两元素形成化合物的电子式为___________,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为___________。
(4)元素①最高价氧化物对应的水化物能与⑤的最高价氧化物对应的水化物发生反应,该化学方程式为___________。
(5)⑧⑨⑪三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是___________ (填化学式),它的电子式为___________,元素的非金属性⑧___________⑨(填“>”或“<”);下列事实不能证明上述结论的是___________。
A.元素⑧的单质与⑨的氢化物的水溶液反应,溶液变为黄色
B.元素⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性比元素⑨的强
C.元素⑧和⑨的氢化物受热分解,前者的分解温度高
D.元素⑧的氢化物的水溶液的酸性比元素⑨的弱
E.元素⑧的氢化物的还原性比元素⑨的弱
7.(2023春·湖南株洲·高三炎陵县第一中学校联考阶段练习)A、B、C、D、E五种物质之间有如图所示的转化关系。已知A是第三周期的金属单质,其焰色反应呈黄色;C、E是非金属气体单质,且E能使带火星的木条复燃,C是密度最小的气体。请回答下列问题:
(1)金属A是_______,气体C是_______。
(2)反应④的化学反应类型是_______反应(填“化合”、“分解”、“置换”或“复分解”)。
(3)反应③的化学方程式_______。
8.(2023春·黑龙江七台河·高三勃利县高级中学校考期中)周期表中的七种元素T、X、Y、Z、Q、R、W原子序数依次递增,其中,W为第四周期元素,其余均为短周期主族元素。相关信息如下:
元素
原子结构信息
T
原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等
X
基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同
Z
基态原子价电子排布为ns2npn+2
Q
在该元素所在周期中,其基态原子的第一电离能最小
R
单质常温常压下是气体,其基态原子的层上有1个未成对的p电子
W
与R同主族,单质常温下是液体
(1)X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。
(2)Y、R两元素电负性接近,但Y的氢化物分子间能形成氢键,R的氢化物分子间不易形成氢键,原因是___________。
(3)W的最高价含氧酸的分子式为___________。
(4)T、X、Z三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常见的有害气体,它的分子式为,该分子空间构型为___________,是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)X与Y原子结合形成的X3Y4晶体,其晶体结构与金刚石类似,但硬度比金刚石大,请解释原因是___________。
9.(2023春·广东汕尾·高三华中师范大学海丰附属学校校考阶段练习)X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期的元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示:
元素代号
相关信息
X
原子核外有6种不同运动状态的电子
Y
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
Z
原子半径在同周期元素中最大
M
第一至第六电离能(kJ/mol)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
Q
基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
R
基态原子核外有7个能级上有电子且能量最高的能级上有6个电子
请回答下列问题。
(1)请写出元素R在元素周期表中位置:_______。
(2)X、Y、Z、M四种元素的原子半径由小到大的顺序是_______(用元素符号表示)。
(3)元素R可形成和,其中较稳定的是,原因是_______。
(4)短周期元素T与元素M在周期表中的位置呈现对角线关系,则元素T为_______(填元素符号);已知元素T、Q的电负性分别为1.5和3.0,则它们形成的化合物是_______(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
10.(2023春·福建南平·高三统考期中)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___________。
11.(2023春·甘肃·高三校联考期中)如表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑩在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)化学性质最稳定的元素是_______(填元素名称),金属性最强的元素是_______(填元素符号)。
(2)图中标出的元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是_______(用化学式回答),写出该水化物与⑧的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:_______。
(3)①与④可形成18电子的化合物,该化合物的化学式为_______。
(4)⑤与⑦形成的化合物中化学键类型为_______,用电子式表示该化合物的形成过程:_______。
(5)④与⑥形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式为_______;⑤、⑨的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为_______。
12.(2023春·北京海淀·高三清华附中校考期中)已知a、b、c、d、e、f、g、h为原子序数依次增大的8种短周期主族元素,非金属元素a最外层电子数与其周期数相同,b原子的最外层电子数是其所在周期数的2倍。d的一种单质可杀菌消毒,g的最高正价与最低负价代数和为4,f的最高价氧化物可分别与e和h的最高价氧化物的水化物反应,a单质在h单质中燃烧,产物溶于水得到一种强酸甲。请回答下列问题:
(1)f在元素周期表中的位置_______。
(2)d、e、f、h的简单离子的半径由大到小的顺序(用离子符号)_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A.气态氢化物的稳定性
B.含氧酸的酸性
C.中b为+4价;g为-2价可说明g的非金属性强于b
D.g阴离子能与发生氧化还原反应
(4)元素c的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应能生成盐,该盐中含有的化学键类型有_______。
(5)从原子结构的角度解释非金属性d比g强的原因_______。
13.(2023春·江西抚州·高三南城县第二中学校考阶段练习)在如图所示的物质转化关系中,A是一种无色气体,同温同压下相对氢气的密度为14;B是一种具有刺激性气味的气体,可以使紫色石蕊试液变蓝;D是一种强酸。
(1)A的电子式为___________
(2)第②步反应的化学方程式为___________
(3)要使C完全转化为D,第③步通入的空气与C的体积比至少为___________
(4)D的浓溶液与Cu反应的离子方程式为___________,其中还原剂与氧化剂之比为___________
14.(2023春·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习)原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中,X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E元素原子序数为29,请用元素符号或化学式回答问题:
(1)E原子价层电子的轨道表示式为___________;基态E原子电子占据的最高能层的符号为___________,基态E原子电子有___________种空间运动状态。
(2)X、Y、Z的非金属性由小到大的顺序为___________。
(3)已知与互为等电子体,则1mol中含有π键数目为___________。
(4)X、Z与氢元素可形成化合物,常用作工业除锈剂。分子中X的杂化方式为___________。
(5)上述某元素原子与铁离子配位形成双核阳离子,结构如图所示,试解释其中H-O-H键角大于单个水分子中的H-O-H键角的原因:___________。
15.(2023春·河南郑州·高三河南省实验中学校考期中)已知X、Y、Z、R均为元素周期表中的短周期主族元素,它们具有如下特征:
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
最高正价和最低负价代数和为4
Z
最高价氧化物对应水化物难溶于水,是一种很弱的酸
R
M层上有7个电子
(1)Z在元素周期表的位置_______。
(2)R的+1价含氧酸的电子式_______。
(3)Y的简单氢化物不能用Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液干燥的原因是_______。(用方程式表达)
(4)某同学设计了如下装置来探究X、Y、Z元素的非金属性强弱。
①试管D中盛放_______溶液。
②酸性KMnO4溶液的作用是_______。D中实验现象为_______。
③另一同学从实验目的上分析认为该实验设计部分正确,即该实验能够得出的结论仅为_______。
16.(2023春·天津河西·高三统考期中)表为元素周期表的一部分,回答下列问题。
族
周期
IA
0
1
①
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)元素①~⑨中,金属性最强的是_______(填元素符号)。
(2)我国化学家姜雪峰是“元素⑧代言人”,其氢化物的电子式是_______。
(3)由①、②、④三种元素形成的有机物M的分子结构模型为写出M的结构简式_______;由①和②所形成的最简单的烯烃制取M的化学方程式_______;反应类型是_______;由元素①和②可以形成多种化合物,如图模型表示的分子中,不可能由①和②形成的是_______(填序号)。
(4)元素⑦、⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是_______(填酸的化学式);判断的理由_______。
(5)写出元素⑥、⑨的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式:_______。
(6)依据周期律可以推测未知元素性质。如主族元素砷的部分信息如图所示。下列说法正确的是_______(填序号)。
a.元素砷在周期表的位置:第四周期第ⅤA族
b.③的气态氢化物的热稳定性大于砷的气态氢化物的热稳定性
c.砷元素的最高氧化物为
17.(2023春·上海徐汇·高三上海市第四中学校考期中)现有常见金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。请根据信息回答下列问题:
(1)金属C是______,金属B是______。
(2)当反应①中有18gH2O反应时,生成的气体甲在标准状况下的体积为______。
(3)反应③的离子方程式为______。
(4)写出反应⑥的化学方程式______。
(5)金属A的某种氧化物可用作供氧剂,写出其与水反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目______。
(6)向200mL某浓度的D溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应后,得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向上述所得溶液中,逐滴滴加2mol•L-1的盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
OA段的离子方程式______,B点溶液中溶质的物质的量浓度(体积变化忽略不计)是______。
18.(2023春·乌鲁木齐·高三乌鲁木齐市第四中学校考期中)如图是元素周期表的一部分,表中列出了八种元素的位置:
族/周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
1
2
①
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
请回答下列问题:
(1)①元素的简单氢化物的电子式为______。
(2)在元素①-⑧中,金属性最强的元素是______(填元素符号),最高价含氧酸酸性最强的是_____(填化学式)。
(3)②、③、④三种元素的原子半径由大到小的顺序是_____(填元素符号),③和⑦的简单氢化物的稳定性较强的是_____(填化学式)。
(4)用电子式表示④和⑤所形成化合物的形成过程_________。
(5)⑤和⑥的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为_____。
19.(2023春·浙江温州·高三校联考期中)化合物X由3种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
已知:A由两种气体组成,且两种气体组成元素相同。B中含两种单质,请回答下列问题:
(1)X的组成元素有___________;X的化学式为___________。
(2)混合固体B的成分是___________(用化学式表示)
(3)X化学性质相当活泼,1molX吸收1mol只生成一种二元弱酸Y和1mol气体C,请写出Y与足量NaOH溶液反应的离子方程式___________。
(4)设计实验证明溶液G中的金属阳离子___________。
答案:
1.(1)Na+、NH、SO、CO
(2)Mg2+、Ba2+
(3) 否 Ag2SO4、Ag2CO3、AgCl均为白色沉淀,不能确定有无Cl-
(4)另取少量原溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,取上层清液,加入AgNO3溶液,若有白色沉淀,则有Cl-
【分析】①向第一份中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明、、Cl-至少有一种,则无Ba2+;
②向第二份中加足量KOH溶液并加热,收集到气体0.04 mol,说明有0.04 mol;
③向第三份中加足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27g,加入足量盐酸充分反应后,剩余沉淀2.33g,说明有2.33gBaSO4、3.94gBaCO3,则含:,含:,根据离子互斥原则可知不存在Ba2+、Mg2+。再根据电中性原则,0.01mol、0.02mol负电荷总数共有0.06mol,0.04mol正电荷数为0.04mol,所以一定有0.02mol Na+,Cl-不确定。
【详解】(1)由分析可知,溶液中一定存在的离子有Na+、、、;
(2)溶液中一定不存在的离子有Mg2+、Ba2+;
(3)、、Cl- 都能和AgNO3溶液生成白色沉淀,所以实验①中加入AgNO3溶液生成白色沉淀,不能否说明原溶液中含有Cl-。否;Ag2SO4、Ag2CO3、AgCl均为白色沉淀,不能确定有无Cl-;
(4)检验溶液中Cl-:另取少量原溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,取上层清液,加入AgNO3溶液,若有白色沉淀,则有Cl-。
2.(1) 第二周期第ⅣA族
(2) NH4HCO3 CH3COONH4
(3) O=C=O 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(4)H++NH3=
【分析】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,A元素的原子半径最小,则A为H元素;B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,最外层最多含有8个电子,则内层电子数为2,最外层电子数为4,故B为C盐酸;C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,Y为硝酸铵,则C为N元素;A、E同主族,根据原子序数大小可知E为Na元素;A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物,则D为O元素,
【详解】(1)由分析可知,B为C元素,其原子序数为6,位于元素周期表中的第二周期第ⅣA族;E为Na,则E的原子结构示意图为:,故第二周期第ⅣA族;;
(2)由分析可知,A、B、C、D四种元素分别为:H、C、N、O,故同时含A、B、C、D四种元素的两种盐的化学式NH4HCO3,CH3COONH4,故NH4HCO3;CH3COONH4;
(3)由分析可知,BD2为CO2,故CO2的结构式为:O=C=O,E即Na和D即O形成的一种化合物能够与二氧化碳发生氧化还原反应,则该化合物为过氧化钠,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故O=C=O ;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(4)由分析可知,C为N,故C元素的最高价氧化物对应的水化物即HNO3与其氢化物即NH3反应的离子方程式为H++NH3=,故H++NH3=。
3.(1) B N As
(2) < >
(3)卤族元素的最简单氢化物均为极性分子,而HF分子间可以形成氢键,导致沸点更高
(4) 三角锥形
(5) 第四周期第VA族
【分析】基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3,则其电子排布式为1s22s22p1,W为B,基态X原子核外有7种运动状态不同的电子,则X为7号元素,X为N,Y元素周期表中电负性最大,则Y为F,Z元素第四周期元素中未成对电子数最多,其价层电子排布式为3d54s1,则Z为Cr,R元素原子序数为33,R为As,则W为B,X为N,Y为F,Z为Cr,R为As,以此解题。
【详解】(1)由分析可知,W为B,X为N,R为As;
(2)由分析可知,X为N,Y为F,R为As, 同周期第一电离能呈递增趋势,故第一电离能:X
(3)由分析可知,Y为F,其氢化物HF可形成分子间氢键,沸点较高,故其最简单氢化物的沸点更高原因是卤族元素的最简单氢化物均为极性分子,而HF分子间可以形成氢键,导致沸点更高;
(4)由分析可知,W为B,X为N,Y为F,则为BF3,其中心原子B的价层电子对数为3,没有孤电子对,其中心原子的杂化轨道类型为;为NF3,其中心原子N的价层电子对数为3,有1对孤电子对,则其空间结构名称为三角锥形;
(5)由分析可知,X为N,Z为Cr,R为As,则基态Z原子的价层电子轨道表示式为;R为As,R在元素周期表中的位置为第四周期第VA族;As的原子半径大,其成键电子对之间的斥力较小,键角较小,故X的最简单氢化物与R的相比较,键角较大的为。
4.(1) Fe Na2O2
(2) 生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 KSCN
(3) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
【分析】H为白色沉淀,J为红褐色沉淀,则H为Fe(OH)2、J为Fe(OH)3、K为Fe2O3、L为FeCl3。B为淡黄色粉末,C在常温下为无色液体,则B为Na2O2、C为H2O,F为NaOH、G为O2;E为FeCl2,A是生活生产中常用的一种金属单质,则A为Fe、D为H2。
【详解】(1)由分析可知,A、B的化学式为:A为Fe,B为Na2O2。Fe;Na2O2;
(2)过程②中,Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化,最后完全转化为Fe(OH)3,反应现象为:生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。检验L中的金属阳离子Fe3+时,通常使用硫氰化钾溶液,则加入试剂是KSCN。生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;KSCN;
(3)反应①中,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应②为Fe(OH)2被O2氧化为Fe(OH)3,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,反应③为Fe2O3溶于酸生成Fe3+等,离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
Fe(OH)2被空气中O2氧化为Fe(OH)3的特征现象为:固体由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
5.(1)Ar
(2)
(3)H2O
(4)H2SO4
(5)2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,元素A为C,B为O,C为Na,D为Al,E为S,F为Cl,G为Ar,以此解题。
【详解】(1)七种元素中,Ar最外层有8个电子,Ar化学性质最不活泼。
(2)由分析可知,A为C,B为O,其最低价离子为O2-,其结构示意图是,化合物AB2为CO2,其电子式为:;
(3)同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性越强气态氢化物越稳定,O、S两种元素的最简单氢化物中稳定性较强的是H2O;
(4)同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性S
6.(1) KOH HClO4
(2)Cl->K+>Mg2+
(3) 2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
(4)NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4]
(5) HF > D
【分析】根据元素周期表结构分析①~⑪元素分别Na、K、Mg、Ca、Al、N、O、Cl、Br、Ar 、F。
【详解】(1)根据同周期从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,同主族从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,以上11种元素的最高价氧化物的水化物,碱性最强的是KOH,酸性最强的是HClO4;故KOH;HClO4。
(2)根据层多径大,同电子层结构核多径小,则②③⑧元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是Cl->K+>Mg2+;故Cl->K+>Mg2+。
(3)①和⑨两元素形成化合物为溴化钠,是离子化合物,其电子式为 ,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;故 ;2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。
(4)元素①最高价氧化物对应的水化物(NaOH)能与⑤的最高价氧化物对应的水化物[Al(OH)3]发生反应,该化学方程式为NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4];故NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4]。
(5)同主族从上到下非金属性逐渐减弱,其氢化物稳定性逐渐减弱,则⑧⑨⑪三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是HF,它的电子式为,则元素的非金属性⑧>⑨;A.元素⑧的单质与⑨的氢化物的水溶液反应,溶液变为黄色,说明氯气置换出单质溴,能说明非金属性氯大于溴,故A不符合题意;B.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,元素⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性比元素⑨的强,能说明非金属性氯大于溴,故B不符合题意;C.非金属性越强,其氢化物越稳定,元素⑧和⑨的氢化物受热分解,前者的分解温度高,说明非金属性氯大于溴,故C不符合题意;D.氢化物酸性与非金属性无关,元素⑧的氢化物的水溶液的酸性比元素⑨的弱,不能说明非金属性氯大于溴,故D符合题意;E.非金属性越弱,其氢化物还原性越强,元素⑧的氢化物的还原性比元素⑨的弱,能说明非金属性氯大于溴,故E不符合题意;故HF;;>;D。
7.(1) 钠(Na) 氢气(H2)
(2)化合
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【分析】焰色反应为黄色的金属元素为Na,故A金属单质为Na,加热后产生的淡黄色固体为过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气与氧气点燃后生成水,综上A为Na、B为Na2O2、C为H2、D为NaOH、E为O2,以此分析;
【详解】(1)根据分析,A为金属钠,C为氢气;
故钠(Na);氢气(H2);
(2)反应④为氢气和氧气点燃生成水,属于化合反应;
故化合;
(3)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气;
故。
8.(1)N>C>Na+
(2)Cl的原子半径比N大
(3)HBrO4
(4) 平面三角形 极性
(5)C3N4与金刚石均为共价晶体,由于N原子半径小于碳原子半径,故C—N键长比C—C键长短,C—N键能更大,更稳定,所以C3N4晶体硬度大
【分析】周期表中的七种元素T、X、Y、Z、Q、R、W的原子序数依次递增,其中W为第四周期元素,其余均为短周期主族元素,而T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等,则T为H元素;基态X原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同,核外电子排布式为1s22s22p2,故X为C元素;基态Z原子价电子排布为ns2npn+2,由于短周期元素Q、R的原子序数均大于Z,故≠3,则n=2,可知Z为O元素;Y的原子序数介于碳、氧之间,故Y为N元素;在Q元素所在周期中,其基态原子的第一电离能最小,则Q处于IA族,其原子序数大于氧,故Q为Na;R单质常温常压下是气体,其基态原子的M层上有1个未成对的p电子,其外围电子排布式为3s23p5,故R为Cl元素;W与R同主族,单质常温下是液体,则W为Br。
【详解】(1)元素的非金属性越强,其电负性越大,X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是N>C>Na。
(2)Y的氢化物为氨气,R的氢化物为HCl,氨气分子间易形成氢键,而Cl的原子半径比N大,HCl分子之间不易形成氢键。
(3)W为Br元素,其最高价含氧酸的分子式为HBrO4。
(4)的分子式为CH2O,结构式为,碳原子形成3个键、没有孤电子对,该分子空间构型为平面三角形,分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子。
(5)C与N原子结合形成的C3N4晶体,其晶体结构与金刚石类似,都属于原子晶体,由于N原子半径小于碳原子半径,故C-N键长比C-C键长短,C-N键能更大,更稳定,所以C3N4晶体硬度大。
9.(1)第四周期第VIII族
(2)
(3)的价电子排布式为,能级为半充满状态,能量低,结构稳定
(4) Be 共价化合物
【分析】X、Y、Z、M、Q、R均为前四周期元素,且原子序数依次增大,X元素原子核外有6种不同运动状态的电子,则X为C元素;Y元素的基态原子中s电子总数与p电子总数相等,则核外电子排布式为,则Y为O元素;元素的原子半径在同周期元素中最大且乙元素应该在第三周期,则Z为Na元素;M原子的第四电离能剧增,则M为元素;Q元素的基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则p轨道上有5个电子,则Q为Cl元素;R元素的基态原子核外有7个能级上有电子且能量最高的能级上有6个电子,核外电子排布为,则R为Fe元素。
【详解】(1)Fe元素在元素周期表中第四周期第VIII族;
(2)短周期主族元素,同一周期从左往右原子半径递减,同一主族从上往下递增,由此可知原子半径排序为:;
(3)和,其中较稳定的是,原因在于的价电子排布式为,能级为半充满状态,能量低,结构稳定;
(4)Be与Al在周期表中呈对角线位置,Be与Cl电负性差异小于1.7,可推知它们形成的化合物是共价化合物。
10.(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。
【详解】(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。
11.(1) 氩
(2)
(3)
(4) 离子键
(5)
【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知,①为H元素,②为C元素,③为N元素,④为O元素,⑤为F元素,⑥为Na元素,⑦为Mg元素,⑧为Al元素,⑨为Cl元素,⑩为Ar元素。
【详解】(1)稀有气体元素原子最外层已经达到了稳定结构,化学性质最稳定,则最稳定的元素是氩;同周期从左到右元素的金属性减弱,同主族从上到下元素的金属性增强,则金属性最强的元素是Na,故氩;Na;
(2)非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强, F没有正价,所以F没有含氧酸,则最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4;⑧的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,HClO4和Al(OH)3发生中和反应,反应的离子方程式为:,故HClO4;;
(3)①为H元素,④为O元素,H和O形成的18电子的化合物为H2O2,故H2O2;
(4)⑤为F元素,⑦为Mg元素,形成的化合物为MgF2,MgF2是离子化合物,Mg2+和F-以离子键结合,用电子式表示该化合物的形成过程为,故离子键;;
(5)④为O元素,⑥为Na元素,两者形成的原子个数比为1∶1的化合物为Na2O2,Na2O2由钠离子和过氧根离子构成,过氧根离子中含有O-O键,则其电子式为;⑤为F元素,其简单氢化物为HF, ⑨为Cl元素,其简单氢化物为HCl,HF分子之间存在氢键,HF的沸点较高,即沸点:HF>HCl,故;HF>HCl。
12.(1)第三周期IIIA族
(2)
(3)ACD
(4)离子键、共价键
(5)氧原子和硫原子最外层电子数相等,但是氧原子的半径比硫原子小,核对核外电子的吸引力强,得电子能力强。
【分析】a、b、c、d、e、f、g、h为原子序数依次增大的8种短周期主族元素,非金属元素a最外层电子数与其周期数相同,a为H;b原子的最外层电子数是其所在周期数的2倍,b为C。d的一种单质可杀菌消毒,该单质为臭氧,d为O;则c只能为N,g的最高正价与最低负价代数和为4,结合原子序数,可知g为S,a单质在h单质中燃烧,产物溶于水得到一种强酸甲,h为Cl;e、f位于O后Si前,可知为第三周期的金属元素,又f的最高价氧化物可分别与e和h的最高价氧化物的水化物反应,则f为Al,e应为Na,据此解答。
【详解】(1)f为Al,为13号元素,位于周期表中第三周期IIIA族,故第三周期IIIA族;
(2)离子核外电子层数越多离子半径越大,电子层数相同时核电荷数越多离子半径越小,最外层三层点,最外层2层电子,核电荷数:,故;
(3)A. 非金属性O>C,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性,即,故A正确;
B. 非金属性越强,元素最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,该项未指明含氧酸的价态,不能确定酸性强弱,故B错误;
C. 中C为+4价;S为-2价,可知S得电子能力强于C,则说明S的非金属性强于C,故C正确;
D. S2-阴离子具有强的还原性,具有强的氧化性,两者能发生氧化还原反应,故D正确;
故ACD;
(4)元素c为N,其最高价氧化物水化物硝酸与其氢化物氨气反应生成氯化铵,氯化铵中存在离子键和共价键,故离子键和共价键;
(5)氧原子和硫原子最外层电子数相等,但是氧原子的半径比硫原子小,核对核外电子的吸引力强,得电子能力强,所以O的非金属性比S强。故氧原子和硫原子最外层电子数相等,但是氧原子的半径比硫原子小,核对核外电子的吸引力强,得电子能力强。
13.(1)
(2)4NH3+5O24NO+6H2O
(3)15:4
(4) Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O 1:2
【分析】B是一种具有刺激性气味的气体,可以使紫色石蕊试液变蓝,则B为氨气,A是一种无色气体,同温同压下相对氢气的密度为14,则其分子量为28,A和氢气生成氨气,则A为氮气,D是一种含有氮元素的强酸,则D为硝酸,氨气催化氧化生成C,C为一氧化氮,以此解题。
【详解】(1)由分析可知,A为氮气,其电子式为:;
(2)氨气催化氧化生成一氧化氮,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)空气中的氧气得到电子一氧化氮中的氮失去电子,根据得失电子守恒可知,氧气和一氧化氮的体积比为:3:4,由于氧气在空气中体积分数为20%,则空气与C的体积比至少为15:4;
(4)D为硝酸,浓硝酸和铜反应生成硝酸铜和二氧化氮,离子方程式为:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;其中铜为还原剂,硝酸根为氧化剂,还原剂与氧化剂之比为1:2。
14.(1) N 15
(2)C
(4)
(5)中中O与Fe形成配位键,成键电子对排斥力小于孤电子对,H-O-H键角比单个水分子中的键角大(合理即可)
【分析】X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,电子排布式为1s22s22p2,该元素为C,Z是地壳中含量最高的元素,推出Z为O,原子序数依次增大,推出Y为N,Q原子核外的M层只有两对成对电子,Q的电子排布式为1s22s22p63s23p4,推出Q为S,E元素原子序数为29,推出E为Cu,据此分析。
【详解】(1)根据上述分析,E为Cu,其价层电子排布式为3d104s1,轨道式为 ,电子占据最高能级为4s,最高能层的符号为N,Cu原子中含有电子的轨道有15个,电子有15种空间运动状态。
(2)同周期从左向右,非金属性逐渐增大,C、O\N三种元素的非金属性大小顺序是C
(4)C、O与氢元素可形成化合物,其结构式为,每个C原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为。
(5)中中O与Fe形成配位键,成键电子对排斥力小于孤电子对,H-O-H键角比单个水分子中的键角大(合理即可)。
15.(1)第三周期IVA族
(2)
(3)H2SO4+H2S=SO2↑+S↓+2H2O
(4) Na2SiO3 除去SO2 产生白色沉淀 碳元素非金属性大于硅元素
【分析】由信息知X为碳元素,Y为硫元素,Z为硅元素,R为氯元素,据此回答。
【详解】(1)结合元素周期表结构和分析知,硅元素位于第三周期IVA族;
(2)符合信息的物质为次氯酸,即电子式为;
(3)硫化氢中-2价硫具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,即H2SO4+H2S=SO2↑+S↓+2H2O;
(4)①二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中制取硅酸,证明非金属性碳大于硅,故试管D中盛放硅酸钠溶液;
②二氧化硫具有还原性且会产生干扰,酸性高锰酸钾具有强氧化性,所以其作用是除去二氧化硫;结合上述分析结合硅酸难溶于水,即现象为产生白色沉淀;
③最高价氧化物对应水化物酸性越强,其非金属性越强,铜片和浓硫酸加热条件下生成二氧化硫,其水溶液是亚硫酸,不是硫元素最高价氧化物对应的水化物,所以无法比较硫和碳的非金属性强弱,即正确结论为碳元素非金属性大于硅元素。
16.(1)Na
(2)
(3) 加成反应 b
(4) 非金属性,故最高价氧化物的水化物酸性弱于
(5)
(6)ab
【分析】由元素周期表可知:①H、②C、③N、④O、⑤Na、⑥Al、⑦Si、⑧S、⑨Cl。
【详解】(1)金属性同周期从左到右依次减小,同主族从上往下依次增大,元素①~⑨中,金属性最强的是Na;
(2)我国化学家姜雪峰是“元素⑧代言人”,其氢化物的电子式是;
(3)由①、②、④三种元素形成的有机物M的分子结构模型为,M的结构简式;由①和②所形成的最简单的烯烃制取M的化学方程式;反应类型是加成反应;由元素①和②可以形成多种化合物,如乙烯,甲烷,苯,b为CH3不可以由①和②形成的是;
(4)元素⑦、⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是;判断的理由非金属性,故最高价氧化物的水化物酸性弱于;
(5)元素⑥、⑨的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式:;
(6)a.元素砷含有三个电子层在第三周期,最外层含有五个电子在第五主族,在周期表的位置:第四周期第ⅤA族;
b.非金属性越强氢化物的稳定性越强,N的非金属性大于As,N的气态氢化物的热稳定性大于砷的气态氢化物的热稳定性;
c.砷元素的最高氧化物为;
故选:ab。
17.(1) Fe Al
(2)11.2L
(3)2Al+2H2O+2OH-=2+3H2↑
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)
(6) 1.2mol/L
【分析】A、B、C为金属单质,A单质的焰色反应为黄色可知A为Na,钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,所以甲为H2,D为NaOH,能与氢氧化钠反应产生氢气的金属是铝,所以B为Al;乙气体是黄绿色则乙为Cl2;丙为HCl,E为盐酸;H为红褐色沉淀Fe(OH)3,由此可推出C为Fe;F为FeCl2。
【详解】(1)金属C是Fe,金属B是Al。
(2)反应①为2Na+2H2O=2NaOH+H2,18gH2O 物质的量 为1mol,则生成氢气0.5mol,反应①生成氢气的体积为0.5mol ´22.4L/mol=11.2L。
(3)反应③中氢氧化钠与铝、水反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2+3H2↑,
(4)D和F反应的方程式为:2NaOH+FeCl2=Fe(OH)2↓+2NaCl,白色絮状沉淀为Fe(OH)2,则反应⑥的方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(5)金属A的某种氧化物可用作供氧剂,所以A为Na2O2,与水反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2既作氧化剂,还原产物为NaOH,又作还原剂,氧化产物为O2,2mol Na2O2参与反应,转移2mol电子,故用双线桥标出电子转移的方向和数目为。
(6)在Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴入盐酸,先无气体生成,后有气体生成,由图象可知,OA段的离子方程式,AB段发生反应;B点的溶质为NaCl,根据Cl守恒n(Cl)=n(NaCl)=n(HCl),加入的n(HCl)=cV=300×10-3L×2mol/L=0.6mol,则c(NaCl)==1.2mol/L。
18.(1)
(2) Na HClO4
(3) N>O>F H2O
(4)
(5)
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可判断①~⑧分别是C、N、O、F、Na、Al、S、Cl,据此解答。
【详解】(1)①元素是C,简单氢化物是甲烷,其电子式为;
(2)同周期自左向右金属性逐渐减弱,同主族从上到下金属性逐渐增强,在元素①~⑧中,金属性最强的元素是Na,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价含氧酸酸性最强的是HClO4,Na,HClO4;
(3)同周期自左向右原子半径逐渐减小,②、③、④三种元素的原子半径由大到小的顺序是N>O>F,非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性O>S,③和⑦的简单氢化物的稳定性较强的是H2O,N>O>F,H2O;
(4)④和⑤所形成的化合物NaF,反应中氟原子得到电子,钠原子失去电子,形成离子键是离子化合物,;
(5)⑤和⑥的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠和氢氧化铝,二者之间发生反应的离子方程式为,。
19.(1) Fe、C、O
(2)Fe、C
(3)
(4)取少量G溶液分别置于试管A,往A试管中滴加KSCN无明显现象,再加,溶液变血红色,则有
【分析】由白色沉淀D可知混合气体A中含CO2,根据碳元素守恒,CO2的物质的量为0.1mol,A由两种气体组成,且两种气体组成元素相同,故气体C为CO,物质的量为0.3mol;H为红棕色固体,故H为Fe2O3,物质的量为0.05mol,Fe元素的物质的量为0.1mol;气体A中含CO,故B为单质的混合物,肯定含铁,与稀盐酸反应产生气体,气体E为H2,溶液G为FeCl2溶液和盐酸溶液的混合溶液,不溶性固体应为C,物质的量为0.1mol,综上混合气体A中:0.3mol CO,0.1mol CO2,混合固体B中:0.1molFe,0.1molC,总质量为19.6g,故X中含Fe、C、O,n(Fe):n(C):n(O)=0.1:0.5:0.5=1:5:5,则化学式为:Fe(CO)5。
【详解】(1)根据分析,X的组成元素为:Fe、C、O,化学式为:Fe(CO)5;
故Fe、C、O;Fe(CO)5。
(2)根据分析,固体B的成分为:Fe、C;
故Fe、C。
(3)X为[Fe(CO)5]化学性质相当活泼,1mol X吸收1mol H2只生成一种二元弱酸Y和1mol气体C,化学方程式为:Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO,故Y为H2Fe(CO)4,与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:H2Fe(CO)4+2OH−=+2H2O;
故H2Fe(CO)4+2OH−=+2H2O。
(4)根据分析,G为FeCl2溶液和盐酸溶液的混合溶液,可分开验证氢离子和Fe2+:酸性溶液可使紫色石蕊试液变红;Fe2+检验:加KSCN溶液无现象,再加H2O2氧化后变红,故验证方法为:取少量G溶液分别置于试管A、B中,往A试管中滴加紫色石蕊,若变红,则有H+;往B试管中滴加KSCN无明显现象,再加H2O2,溶液变血红色,则有Fe2+;
故取少量G溶液分别置于试管A、B中,往A试管中滴加紫色石蕊,若变红,则有H+;往B试管中滴加KSCN无明显现象,再加H2O2,溶液变血红色,则有Fe2+。
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