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高考化学(2011~2020)真题专项练习 专题19 位构性之元素性质相关推断(教师版)
展开这是一份高考化学(2011~2020)真题专项练习 专题19 位构性之元素性质相关推断(教师版),共13页。
C.元素第一电离能:Z
【解析】四种短周期元素,均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知,该酸为弱酸,则Z为P元素;0.1 ml∙L−1 W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70,说明该物质为多元强酸,为硫酸,则W为S元素;0.1 ml∙L−1 Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00,说明该物质为一元强碱,为氢氧化钠,则Y为Na元素;0.1 ml∙L−1 X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00,说明该物质为一元强酸,为硝酸,则Y为N元素,据此回答。A.同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大,因S的原子序数大于P,则S的电负性大于P,正确;B.电子层数越多离子半径越大,Na+有两个电子层而S2−有三个电子层,因此S2−的离子半径较大,错误;C.同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大,但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态,原子结构较为稳定,故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大,故P的第一电离能大于S,错误;D.相对分子质量越大,物质的熔沸点越高,但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键,因此NH3的沸点高于PH3的沸点,错误;综上所述,答案为A。
2.(2018·全国高考真题)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到YZW的溶液。下列说法正确的是
A.原子半径大小为W<X<Y<Z
B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键
D.标准状况下W的单质状态与X的相同
【答案】D
【解析】黄绿色气体为氯气,通入烧碱溶液,应该得到氯化钠和次氯酸钠,所以YZW为NaClO,再根据W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,X和Z同族,得到W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Cl。A.同周期由左向右原子半径依次减小,同主族由上向下原子半径依次增大,所以短周期中Na(Y)的原子半径最大,错误;B.HCl是强酸,HF是弱酸,所以X(F)的氢化物水溶液的酸性弱于Z(Cl)的,错误;C.ClO2的中心原子是Cl,分子中只存在Cl和O之间的极性共价键,错误;D.标准状况下,W的单质O2或O3均为气态,X的单质F2也是气态,正确;答案选D。
3.(2018·江苏高考真题)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 是地壳中含量最多的元素,Y 原子的最外层只有一个电子,Z 位于元素周期表ⅢA族,W 与X属于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(W) > r(Z) > r(Y)
B.由X、Y 组成的化合物中均不含共价键
C.Y 的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱
D.X 的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
【答案】D
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大;X是地壳中含量最多的元素,X为O元素;Y原子的最外层只有一个电子,Y为Na元素;Z位于元素周期表中IIIA族,Z为Al元素;W与X属于同一主族,W为S元素。根据元素周期律作答。A.Na、Al、S都是第三周期元素,根据同周期从左到右主族元素的原子半径依次减小,原子半径:r(Y)r(Z)r(W),错误;B.由X、Y组成的化合物有Na2O、Na2O2,Na2O中只有离子键,Na2O2中既含离子键又含共价键,错误;C.金属性:Na(Y)Al(Z),Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强,错误;D.非金属性:O(X)S(W),X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,正确;答案选D。
4.(2018·全国高考真题)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
【答案】B
【解析】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃,生成物是HF,因此W是F,Z是Ca,W与Y同族,则Y是Cl。W、X、Z的最外层电子数之和为10,则X的最外层电子数为10-7-2=1,所以X是Na,据此解答。A、金属钠或钾常温常压下是固态,A错误;B、CaH2中含有离子键,属于离子化合物,B正确;C、Y与Z形成的化合物是氯化钙,其水溶液显中性,C错误;D、F是最活泼的非金属,没有正价,Cl元素的最高价是+7价,D错误。答案选B。
5.(2019·江苏高考真题)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
【答案】B
【解析】X是地壳中含量最多的元素,因此X为O元素,Y的最外层有两个电子,且Y是短周期元素,原子序数大于O,因此Y为Mg元素,Z的单质晶体是广泛应用的半导体材料,所以Z为Si元素,W与X同主族,且W是短周期元素,原子序数大于X,所以W为S元素;据此解题;A.元素周期表中,同族元素原子半径随核电荷数增加而增加,O位于第二周期,其他元素位于第三周期,因此O的原子半径最小,同周期元素,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径应为r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),错误;B.X为O元素,Y为Mg元素,两者组成的化合物氧化镁为离子化合物,正确;C.Z为Si元素,W为S元素,因为S的非金属性强于Si,所以S的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Si的,错误;D.W为S元素,X为O元素,因为O的非金属性强于S,所以O的气态氢化物的热稳定性强于S的,错误;总上所述,本题选B。
6.(2020·山东高考真题)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A.第一电离能:W>X>Y>ZB.简单离子的还原性:Y>X>W
C.简单离子的半径:W>X>Y>ZD.氢化物水溶液的酸性:Y>W
【答案】C
【解析】四种短周期主族元素,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,设若X为第二周期元素原子,则X可能为Be或O,若X为第三周期元素原子,则均不满足题意,Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物,该淡黄色固体为Na2O2,则X为O元素,Z为Na元素;Y与W的最外层电子数相同,则Y为F元素,W为Cl元素,据此分析。A.同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F>O>Cl>Na,A错误;B.单质的氧化性越强,简单离子的还原性越弱,O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱,故简单离子的还原性O2->Cl->F-,B错误;C.电子层数越多简单离子半径越大,相同结构的离子,原子序数越大半径越小,故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+,C正确;D.F元素的非金属性强于Cl元素,则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子,在水溶液中HF不容易发生电离,故HCl的酸性强于HF,D错误;故选C。
7.(2017·全国高考真题)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W强
B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
【答案】C
【解析】W的简单氢化物可用作制冷剂,则W为氮元素,短周期主族元素中原子半径最大的是钠,则Y为钠元素,X、Y、Z形成的盐,加入盐酸生成黄色沉淀及刺激性气体,结合四种元素均是短周期元素,说明是Na2S2O3与盐酸反应生成S和SO2,化学方程式为Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+ SO2↑+H2O,所以X为氧元素,Z为硫元素,据此解答。A.O的非金属性强于N,稳定性:H2O>NH3,A正确;B.O2-、Na+均具有Ne的电子层结构,B正确;C.Na2S溶液因S2-水解呈碱性,蓝色石蕊试纸遇碱不变色,C错误;D.S和O同属于第ⅥA族,S与Na同属于第三周期,D正确。故选C。
8.(2009·北京高考真题)W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比7∶17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y>Z
B.氢化物的沸点:X>W
C.离子的还原性:X>W
D.原子及离子半径:Z>Y>X
【答案】B
【解析】W的核外电子总数为17,说明W为Cl元素, W和X同主族,则X为F;Y的原子序数为W和X原子序数之和的一半,W和X的原子序数之和为26,则X为13号元素,为Al;含有Z元素的物质焰色反应为黄色,则Z为Na。W、X、Y、Z分别是Cl、F、Al、Na。A.同周期金属元素的金属性从左到右依次减弱,则Na的金属性强于Al,即Z>Y,错误;B.HF分子中含有氢键,其沸点高于氯化氢的沸点,正确;C.同主族非金属元素的非金属性从上到下依次减弱;元素的非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱,即F的非金属性强于Cl,则F-的还原性弱于Cl-,错误;D.由于核外电子排布相同的微粒,其微粒半径随原子序数的增大而减小,因此氟离子半径大于钠离子半径,钠离子半径大于铝离子半径,错误;本题答案选B。
9.(2010·浙江高考真题)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族; X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是
A.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
B.由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低
C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
D.X、M两种元素只能形成X2M型化合物
【答案】A
【解析】有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料,Y为Si元素;X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族; X+与M2-具有相同的电子层结构,离子半径:Z2->W-,则X是Na,Z是S,W是Cl,M是O;A.O3、Cl2都可作为水处理中的消毒剂,正确;B.W、Z、M的氢化物依次为HCl、H2S、HCl,由于水分子间存在氢键,故三者中水的沸点最高,B错误;C.Y、Z、W的单质依次为硅、硫、Cl2,硅单质是原子晶体,硫单质、氯气是分子晶体,错误;D.X、M能形成Na2O、Na2O2两种常见化合物,错误;答案选A。
10.(2014·上海高考真题)BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2
A.熔融态不导电B.水溶液呈中性
C.熔点比BeBr2高D.不与氢氧化钠溶液反应
【答案】A
【解析】A、BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,说明该化合物形成的晶体是分子晶体,熔融态不导电,A正确;B、该化合物的化学性质与AlCl3相似,而氯化铝溶液显酸性,因此其水溶液也呈酸性,B不正确;C、BeCl2与BeBr2形成的晶体均是分子晶体,后者的相对分子质量大,熔点高于BeCl2,C不正确;D、氯化铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,则该化合物也与氢氧化钠溶液反应,D不正确;答案选A。
11.(2015·上海高考真题)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和丁的原子核外均有两个未成对电子,乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。下列说法错误的是
A.元素丙的单质可用于冶炼金属
B.甲与丁形成的分子中由非极性分子
C.简单离子半径:丁 > 乙 > 丙
D.甲与乙形成的化合物均有氧化性
【答案】D
【解析】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和丁的原子核外均有两个未成对电子,则甲的核外电子排布是1s22s22p2,甲是C元素,丁的核外电子排布可能是1s22s22p63s23p2,或1s22s22p63s23p4,由于乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应则丁是核外电子排布的1s22s22p63s23p4,是S元素,丙是Al元素,甲是Na元素。A.由于Al元素的金属活动性较强,一般的还原剂不能把其从化合物中置换出来,要用电解熔融的Al2O3的方法冶炼,正确;B.C与S元素形成的化合物CS2中的化学键是极性共价键,由于两个S原子在C原子的两侧,键角180°,所以形成的分子是非极性分子,正确;C.简单离子半径比较:S2->Cl->Al3+,正确;D.Na形成的化合物Na2O2有强的氧化性,而Na2O则氧化性很弱,错误;答案选D。
12.(2015·江苏高考真题)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素且无正价,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料.下列叙述正确的是( )
A.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、X
B.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、Z
C.元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、X
D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W
【答案】B
【解析】Y是至今发现的非金属性最强的元素,那么Y是F,X最外层有6个电子且原子序数小于Y,应为O,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,且为短周期,原子序数大于F,那么Z为Al,W的单质广泛用作半导体材料,那么W为Si,据此推断X、Y、Z、W分别为O、F、Al和Si。A、电子层数越多,原子半径越大,同一周期,原子序数越小,原子半径越大,即原子半径关系:Al>Si>O>F,即Z>W>X>Y,错误;B、最外层电子数分别为6、7、3和4,即最外层电子数Y>X>W>Z,正确;C、同一周期,原子序数越大,非金属性越强,即非金属性F>O>Si>Al,因此X>W>Z,错误;D、元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性F>O>Si>Al,即简单气态氢化物的稳定性Y>X>W,错误;故选B。
13.(2013·天津高考真题)下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )
A.ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物
B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大
D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强
【答案】A
【解析】A、ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物例如氯化氢等,也能形成离子化合物,例如氯化钠等,A正确;B、第二周期元素中,O、F没有正价,因此第二周期元素自左向右,最高正价从+1递增到+5,B错误;C、同主族元素的简单阴离子还原性越强,其水解程度不一定越大,如卤族元素中碘离子还原性比氟离子强,但碘离子不水解,C错误;D、同周期自左向右金属性逐渐减弱,因此金属元素的化合价越高,越难失去电子,例如Na比Al容易失去电子,D错误。答案选选A。
14.(2010·江苏高考真题)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是
A.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B.一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D.化合物AE与CE含有相同类型的化学键
【答案】BC
【解析】A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,则C为Na元素;元素D是地壳中含量最多的金属元素,则D为Al元素;元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,B有2个电子层,最外层电子数为4,为C元素;其中元素A、E的单质在常温下呈气态,A的原子序数小于碳元素,A为H元素,E的原子序数大于铝元素,E为Cl元素。据此分析解答。A、根据以上分析,A、B、C、D、E元素分别为H、C、Na、Al、Cl。元素A、B组成的化合物属于烃,在常温不一定呈气态,如C10H22,错误;B、元素C的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化钠、D的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,正确;C、工业上常用电解熔融的NaCl制备Na;电解熔融的Al2O3制备Al;电解饱和食盐水则可制备氯气,正确;D、化合物AE是HCl,属于共价化合物,含有共价键;化合物CE是NaCl,属于离子化合物,含有离子键,二者含有的化学键类型不同,错误。答案选BC。
15.(2017·江苏高考真题)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X) < r(Y) < r(Z) < r(W)
B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y的单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
【答案】D
【解析】Z是地壳中含量最高的元素,即Z为O,W是短周期中金属性最强的元素,W是Na,只有Y和Z处于同一周期且相邻,四种元素原子序数依次增大,因此Y为N,X为H,A、电子层数越多,半径越大,电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,因此半径大小顺序是r(Na)>r(N)>r(O)>r(H),故A错误;B、Na的最高价氧化物的水化物是NaOH,NaOH属于强碱,故B错误;C、同周期从左向右非金属性增强,即O的非金属性强于N,故C错误;D、可以组成HNO3和NH4NO3,前者属于共价化合物,后者属于离子化合物,故D正确。
16.(2011·广东高考真题)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲与丙同主族,丁原子最外层电子数和电子层数相等,则正确的是( )
A.原子半径:丙>丁>乙
B.单质的还原性:丁>丙>甲
C.甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
【答案】AD
【解析】根据题意可知:甲是H,乙是N;丙的Na;丁是Al。A.原子半径:丙>丁>乙;错误。B.单质的还原性:丙>丁>甲,错误;C.甲、乙均为共价化合物,丙的氧化物是离子化合物,错误;D.乙、的最高价氧化物对应的水化物HNO3是强酸,丙的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱;能相互反应、丁的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,它们都能两两发生反应,正确。
17.(2012·江苏高考真题)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X 原子的最外层电子数是其内层电子总数的3 倍,Y 原子的最外层只有2 个电子,Z 单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述正确的是
A.元素X 的简单气态氢化物的热稳定性比W 的强
B.元素W 的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z 的弱
C.化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同
D.原子半径的大小顺序: rY>rZ>rW>rX
【答案】AD
【解析】X的最外层电子数为内层电子数的3倍,则X应为O元素;Y最外层有2个电子,且为原子序数大于O的短周期元素,则Y应为Mg元素;Z单质为半导体,则应为Si元素;W与X同族,则W为S元素。A项,O的非金属性强于S,故H2O的热稳定性强于H2S,正确;B项,酸性:H2SO4>H2SiO3,错;C项,MgO中为离子键,SiO2,SO3中为共价键,错;D项,原子半径:Mg>Si>S>O,正确。
18.(2008·全国高考真题)V、W、X、Y、Z是由周期表中1~20号部分元素组成的5种化合物,其中V、W、X、Z均为两种元素组成,上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35。它们之间的反应关系如下图:
(1)5种化合物分别是V____、W____、X____、Y____、Z____:(填化学式)
(2)由上述5种化合物中2种化合物反应可生成一种新化合物,它包含了5种化合物中的所有元素,生成该化合物的化学方程式是___________:
(3)V的电子式是___________。
【答案】(1)CaC2 CaO CO2 Ca(OH)2 C2H2 (2)Ca(OH)2+ 2CO2 =Ca(HCO3)2 (3)
【解析】无色气体Z能燃烧生成水和无色无味气体X,V、W、X、Z均为两种元素组成,根据元素守恒知,Z含有H元素,应该是烃,固体C和水反应生成Y和烃,碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔,所以V是碳化钙,Y是氢氧化钙,Z是乙炔;加热条件下,碳化钙和氧气反应生成氧化钙和二氧化碳,所以W是氧化钙,X是二氧化碳,据此分析解答。
(1)通过以上分析知,V、W、X、Y、Z分别是CaC2、CaO、CO2、Ca(OH)2、C2H2;
故答案为CaC2、CaO、CO2、Ca(OH)2、C2H2;
(2)包含了5种化合物中的所有元素的物质是碳酸氢钙,氢氧化钙和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙,反应方程式为:Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2;
故答案为Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2;
(3)碳化钙是离子化合物,其电子式为:;
故答案为。
19.(2008·上海高考真题)(A)四种短周期元素的性质或结构信息如下表,请根据信息回答下列问题:
四种短周期元素的性质或结构信息如下表.请根据信息回答下列问题.
(1)B元素在周期表中的位置是___________,写出A原子的电子排布式_________。
(2)写出C单质与水反应的化学方程式____________________________。A与C形成的化合物溶于水后,溶液的pH__________7(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)D元素最高价氧化物晶体的硬度________(填“大”、“小”),其理由是____________________________
(4)A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号)_________。写出能证明这一结论的一个实验事实_______________________________________________________。
【答案】(1)第三周期,ⅦA族 1s22s22p63s23p4 (2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 大于 (3)大 SiO2是原子晶体(或小;CO2是分子晶体) (4)Cl 高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定性比硫化氢强
【解析】根据在氧气中燃烧为明亮的蓝紫色火焰判断A物质为硫单质;由其最外层电子排布为3s23p5则可确定B为Cl元素。根据焰色反应为黄色的金属,则确定C为Na。D的最外层电子排布为2s22p2或3s23p2,判断D为C或Si。(1)B是Cl元素,其原子结构示意图为:,所以氯元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族,根据构造原理知,A原子的电子排布式 1s22s22p63s23p4;
(2)C为Na元素,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑;A为S元素,A与C形成的化合物为硫化钠,为强碱弱酸盐,溶于水后硫离子发生水解,溶液呈碱性,溶液的pH大于7;
(3)由上述分析可知,D为C或Si,D元素最高价氧化物是二氧化碳(或二氧化硅),二氧化碳晶体硬度较小(二氧化硅的硬度较大),则为二氧化碳晶体是分子晶体(二氧化硅属于原子晶体);
(4)A、B两元素非金属性较强的是Cl,非金属的非金属性越强,则其氢化物越稳定,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定比硫化氢强;
20.(2015·天津高考真题)随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在元素周期表的位置是__________。
(2)比较d、e常见离子的半径的小(用化学式表示,下同)_______>__________;比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:_______>__________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式__________。
(4)已知1mle的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________________。
(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2,向盛有10mL1ml·L-1R溶液的烧杯中滴加1ml·L-1NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下:
①R离子浓度由大到小的顺序是:__________。
②写出m点反应的离子方程式_________________。
③若R溶液改加20mL1.2 ml·L-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为______ml。
【答案】(1)第三周期ⅢA族 (2)O2- Na+ HClO4 H2SO4 (3)(或、)) (4)2Na(s)+O2(g) =Na2O2(s) △H=-511kJ·ml-1 (5)①c(SO42-)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-) ②NH4++ OH-=NH3·H2O ③0.022
【解析】从图中的化合价和原子半径的大小,可以推出x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素,据此解答。
(1)f是Al元素,在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族,
故答案为第三周期ⅢA族;
(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故r(O2-)>r(Na+);非金属性越强最高价氧化物水化物的酸性越强,故HClO4>H2SO4,
故答案为O2-;Na+;HClO4;H2SO4;
(3)四原子共价化合物,可以是NH3、H2O2、C2H2等,其电子式为: (或、),
故答案为 (或、);
(4)1mlNa的单质在足量O2中燃烧生成Na2O2(s),放出255.5kJ热量,2mlNa反应放出热量为511kJ,则该反应的热化学方程式为:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ•ml-1,
故答案为2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ•ml-1;
(5)①R是NH4Al(SO4)2,Al3+比 NH4+水解程度更大,故离子浓度由大到小的顺序是:c(SO42-)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-),
故答案为c(SO42-)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-);
②R是NH4Al(SO4)2,m点过程中加入氢氧化钠,沉淀物质的量不变,是NH4+与OH-反应生成NH3•H2O,离子方程式为:NH4++OH-=NH3•H2O,
故答案为NH4++OH-=NH3•H2O;
③10mL 1ml•L-1 NH4Al(SO4)2溶液中Al3+ 物质的量为0.01ml,NH4+的物质的量为0.01ml,SO42-的物质的量为0.02ml,20mL 1.2 ml•L-1Ba(OH)2溶液中Ba2+物质的量为0.024ml,OH-为0.048ml,
由SO42-+Ba2+=BaSO4↓,可知SO42-不足,故可以得到0.02ml BaSO4,
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
0.01ml 0.03ml 0.01ml 反应剩余OH-为0.048ml-0.03ml=0.018ml,
NH4++OH-=NH3•H2O0.01ml 0.01ml反应剩余OH-为0.018ml-0.01ml=0.008ml,
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
0.008ml 0.008ml故得到Al(OH)3沉淀为0.01ml-0.008ml=0.002ml
则最终得到固体为0.02ml+0.002ml=0.022ml,
故答案为0.022。
元素
X
Y
Z
W
最高价氧化物的水化物
H3ZO4
溶液对应的pH(25℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
元素
A
B
C
D
性质结构信息
室温下单质呈粉末状固体,加热易熔化;单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰;
单质常温、常压下是气体,能溶于水;原子的M层有1个未成对的p电子;
单质质软、银白色固体、导电性强;单质在空气中燃烧发出黄色的火焰;
原子最外层电子层上s电子数等于p电子数;单质为空间网状晶体,具有很高的熔、沸点.
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