高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1章 原子结构 元素周期律本章综合与测试随堂练习题

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1.科学家用Ca轰击Bk(锫)生成了质子数为117,中子数为176和177的两种核素。其中IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián)。





(1)写出新生成的两种核素的原子符号。


提示Ts和Ts。由于两种核素的质子数为117,中子数分别为176和177,因此其质量数分别为117+176=293,117+177=294,所以两种核素分别表示为Ts和Ts。


(2)上述材料中共有几种元素,几种原子?


提示:3种元素,4种原子。元素的种类由质子数决定,有3种质子数,故有3种元素。原子的种类由质子数和中子数共同决定,因此共有4种原子,分别为CaBkTsTs。


(3)判断元素在周期表中所处的位置。


提示:第七周期最后一种元素是118号稀有气体元素,117号元素位于118号左侧即第ⅦA族,所以Ts位于元素周期表第七周期第ⅦA族。


(4)推测将少量金属钙加入含有酚酞的水中会有什么现象发生。


提示:金属钙能与水剧烈反应,产生无色气泡,同时生成Ca(OH)2,Ca(OH)2属于强碱能使酚酞试液变红色。


2.绿柱石又称为“绿宝石”,是指以矿物绿柱石为原料的一类宝石的总称,主要以祖母绿最为著名。绿柱石的化学式为Be3Al2(SiO3)6。





(1)写出硅元素在周期表中的位置。


提示:Si的原子序数为14,位于元素周期表中第3周期第ⅣA族。


(2)判断Al、Si、O三种元素原子半径的大小。


提示:r(Al)>r(Si)>r(O)。由于Al、Si、S三种元素位于同一周期,电子层数相同,原子序数递增原子半径减小,故r(Al)>r(Si)>r(S);而O、S位于同一主族,电子层数增多,半径增大,即r(S)>r(O),所以有r(Al)>r(Si)>r(S)>r(O)。


(3)为什么铝元素的氧化物和氢氧化物均有两性?


提示:由于Al位于元素周期表的金属元素与非金属元素的分界线上,因此铝元素既有金属性又有非金属性,导致Al2O3和Al(OH)3均属于两性化合物。


(4)判断Si、O两种元素的气态氢化物的稳定性强弱。


提示:根据Si和O在元素周期表中的位置,可以判断Si的非金属性不如O的强,因此两元素形成的气态氢化物的稳定性为H2O>SiH4。


(5)在元素周期表中处于对角位置上的元素的性质具有一定的相似性,这称为“对角线规则”。据此写出Be的最高价氧化物的水化物与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式。


提示:Be(OH)2+2HClBeCl2+2H2O,Be(OH)2+NaOHNa[Be(OH)3]。由于Be和Al处于元素周期表中的对角线位置上,因此根据对角线规则铍和铝元素及其化合物的性质具有一定的相似性。故根据Al(OH)3与盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式写出Be(OH)2与盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式。


3.Si-C-N陶瓷以其高强度、高模量、高硬度、低密度、低热膨胀系数,以及优良的热冲击、抗氧化和抗化学腐蚀性能,在信息、电子、航空、航天和军事等领域获得了广泛的应用。某同学设计了如图所示的装置实验以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成。





思考探究


(1)该同学设计的实验中A、B、C装置中所选用的物质分别是什么?


提示:硝酸常温下可与铜反应,所以A是硝酸,根据“强酸制弱酸”原理可以判断B为CaCO3,C为可溶性硅酸盐。


(2)试用离子方程式表示该实验的原理。


提示:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O CO2+Si+H2OH2SiO3↓+C或2CO2+Si+2H2OH2SiO3↓+2HC。


(3)结合该同学设计实验的现象分析,你认为氮、碳、硅三种元素的非金属性强弱关系如何?


提示:根据实验现象可知,最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H2CO3>H2SiO3,说明元素非金属性N>C>Si。


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