元素周期律、化学反应与能量 总习题.doc

第一章 物质结构 元素周期律（元素周期表；元素周期律； 化学键）比较粒子(包括原子、离子)半径的方法：（1）先比较电子层数，电子层数多的半径大。（2）电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。判断元素金属性和非金属性强弱的方法：（1）金属性强（弱）单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；氢氧化物碱性强（弱）；相互置换反应（强制弱）FeCuSO4FeSO4Cu。（2）非金属性强（弱）单质与氢气易（难）反应；生成的氢化物稳定（不稳定）；最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；相互置换反应（强制弱）2NaBrCl22NaClBr2。元素最高正化合价的数值=族的序数=最外电子层的电子数（即价电子数）非金属元素最低负化合价的绝对值=8其最高正化合价例1、根据原子结构理论和元素周期律，请回答关于114号元素114X（此元素尚未命名，暂以X代替其元素符号）的几个问题。（1）原子核外有几个电子层？最外层电子数可能是多少？（2）它在周期表中位于第几周期？第几族？属于金属元素还是非金属元素？（3）写出它的最高价氧化物及对应水化物的化学式。（4）写出它的氯化物的化学式。答案（1）7；4（2）7；IVA；金属元素（3）XO2,X(OH)4（4）XCl4例2、已知下列元素的原子半径为： 根据以上数据，磷原子的半径可能是（ B ） A 0.080nmB 0.110nmC. 0.120nmD. 0.070nm解析：P与N同主族，原子半径比N大，排除D项。N与Si、S同周期，原子半径比Si小（排除C项），比S大（排除A项）。点评：元素在周期表中的位置影响着原子半径大小。例3. 有A、B、C、D四种元素：A元素形成的2价阴离子比氦的核外电子多8，B元素的一种氧化物为淡黄色固体，该固体遇到空气能生成A的单质。C为原子核内有12个中子的可显2价的金属，当2.4gC与足量盐酸反应时，在标准状况下放出氢气2.24L 。D原子的M层上有7个电子。（1）A、B、C、D各是什么元素？（2）写出B、C、D最高价氧化物的水化物的化学式。（3）比较D的气态氢化物与硫化氢和氟化氢的稳定性。解析：A元素的2价阴离子比氦的核外电子多8个，即A原子得到2个电子后，核外电子为（28）个，所以A为氧；遇到空气能够放出氧气的淡黄色固体氧化物为Na2O2，则B为钠，C为可显2价的金属，根据其与盐酸反应放出氢气的量列式计算其质量分数为24，质子数为12 ，核外电子数也为12，则C为镁；D原子的M层有7个电子，其核电荷数为17，所以D为氯。答案：（1）A为O，B为Na，C为Mg，D为Cl。（2）分别为：NaOH、Mg(OH)2、HClO4。 （3） 稳定性：HFHClH2S 例4. 同周期的X、Y、Z三种元素其最高价氧化物对应水化物均呈酸性，且酸性强弱顺序为HZO4H2YO4H3XO4.则下列推断中，正确的是（ AB ） A. 阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱 B. 单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强 C. 原子半径按X、Y、Z的顺序增大 D. 气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱例5、A、B、C三种主族元素位于周期表相连续的三个不同周期，原子序数CAB，其中B的次外层电子数为2，A的次外层电子数与B、C不同，A与B族数之和等于C的族数。已知A的氢氧化物难溶于水，B的最高价氧化物的水化物是一种强酸，则A、B、C各为何元素？精析：突破口为“其中B的次外层电子数为2”，次外层电子数为“2”的元素在第二周期，又知该元素最高价氧化物的水化物是一种强酸，（第二周期元素中，形成的含氧酸有H3BO3、H2CO3、HNO3。其中只有HNO3是强酸，）故该元素为第二周期中的氮元素。又因A、B、C位于周期表中相连续的三个不同周期，且原子序数CAB，A在B（氮元素）的下一周期，即第三周期，C在第四周期。因A的氢氧化物难溶于水，A是第三周期的镁元素。又因A与B族序数之和等于C的族数，即2+5=7，可知C在第VIIA族，且由上推知它在第四周期，C为溴元素。 答案：A是镁元素，B是氮元素，C是溴元素。例6、 A、B、C、D为同一周期的4种元素，已知0.2mol A与足量酸充分反应后生成2.24L H2（标准状况下）。B的氧化物既可溶于酸又可溶于强碱溶液。C、D离子的电子层结构与氩原子相同，C点燃时与氧气反应生成的氧化物可与C的气态氢化物反应得到C的单质，D单质常温下为气态。（1）A、B、C、D的元素名称分别为：A 钠 ，B 铝 ，C 硫 ，D 氯 （2）画出B的原子结构示意图 。（3）C在周期表中位于第 三 周期， VIA 族。小结：（1）与稀有气体原子电子层结构相同的离子有同周期内稀有气体前面的阴离子，还有下周期的阳离子，依题描述知C、D为阴离子，在三周期。（2）注意题目要求，让写名称不能写符号，结构示意图和符号表示方法要正确、规范。例7、A、B为元素周期表中短周期元素，二者能形成AB2，已知A的原子序数为，则B的原子序数为（ D ） A. 不可能 B. 不可能 C. 不可能 D. 都可能解法一：本题是将抽象信息处理成具体信息。AB2是IIA族元素与VIIA族元素或IVA族元素与VIA族元素所形成的化合物，具体为BeF2、BeCl2、MgF2、MgCl2；CO2、CS2、SiO2；还要注意特例SO2、NO2；再把具体物质的原子序数与选项逐个对照，可得正确选项。解法二：根据奇偶规律确定。即原子序数为奇（或偶）数时，则其在周期表中所处的主族序数及最高正价数必为奇（或偶）数。由化合价可知A为偶数族（为偶数），B为偶数族或奇数族，则B的原子序数为偶数或奇数，故均可能。例8、已知为IIA族元素，为IIIA族元素，它们的原子序数分别为和，且、为同一周期元素，下列关系式错误的是（ D ） A. B. C. D. 例9、属于短周期的X、Y两种元素，X原子半径小于Y原子半径，两元素形成X显正价的XY2型化合物，下列关于X、Y两元素的叙述正确的是（ AD ）A. X是Y的前一周期元素 B. X、Y可能属于同一周期C. X只能是金属元素 D. X可能是第二周期中的IIA族或IVA族元素例10. 原子序数大于4的主族元素X、Y的离子Xm+、Yn-的核外电子排布相同。关于X、Y元素的论述正确的是（ AC ）A. X原子序数大于Y B. X和Y在同一周期C. Y的族序数和X的族序数之差是8-(m+n) D. X、Y核电荷数之差是(m-n) 例11. 下列说法正确的是（ BD ） A. 由分子组成的物质中一定存在共价键 （稀有气体是单原子分子，不存在化学键） B. 由非金属组成的化合物不一定是共价化合物 （NH4Cl） C. 由相同非金属原子形成的化学键只存在于双原子单质分子中 (离子化合物Na2O2和共价化合物H2O2) D. 两个非金属原子间不可能形成离子键 （只能通过共用电子对形成共价键）例12. 下列化合物分子内只有共价键的是（ D ） A. BaCl2B. NaOHC. (NH4)2SO4D. H2SO4 点评：酸不论强酸、种类，都是共价化合物，共价化合物中没有离子，也没有离子键。例13、（1）下列五种物质中Ne H2O NH3 KOH Na2O，只存在共价键的是 ，只存在离子键的是 ，既存在共价键又存在离子键的是 ，不存在化学键的是 。（2）在下列变化中，碘的升华 烧碱熔化 MgCl2溶于水 HCl溶于水O2溶于水,未发生化学键破坏的是 ，仅发生离子键破坏的是 ，仅发生共价键破坏的是。第二章 化学反应与能量（化学能与热能；化学能与电能；化学反应的速率和限度）1、放热反应：反应物总能量生成物总能量 H0吸热反应：反应物总能量0反应物生成物：旧化学键断裂（吸收能量E1）、新化学键形成（放出能量E2）H=E1-E2：看大于0否，判断吸热还是放热反应2、化学能电能（原电池）：形成条件、反应原理、应用应用：化学电源（一次、二次电池，燃料电池）、加快反应速率、比较金属活动性、分析金属的腐蚀过程和防护方法3、化学反应速率、化学平衡（上节已讲，回顾几个题目）例1、已知：能量越低的物质就越稳定，白磷转化成红磷是放热反应。据此，下列判断或说法中正确的是（ AC ）A在相同的条件下，红磷比白磷稳定B在相同的条件下，白磷比红磷稳定C红磷和白磷的结构不同 D红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃例2、 1991年我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al（OH）3，则该电源的负极材料：铝，正极材料：石墨，负极反应：Al 3e = Al3+，正极反应：O2 + 2H2O + 4e = 4OH。解析：Al、O2（空气）之间的氧化还原反应为：4Al + 3O2 = 2Al2O3.将该反应与原电池原理、铝的导电性等知识进行综合分析可知，铝既是负极产物，又是反应材料，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比铝弱的导电性强的材料，如石墨等，铝、O2的氧化反应、还原反应分别为：Al 3e = Al3+，O2 + 2H2O + 4e = 4OH例3、以锌、石墨棒为两极，硫酸铜溶液为电解液组成的原电池的正极反应式：Cu2+ 2e Cu； 负极反应式：Zn 2e Zn2+。例4、在密闭容器中发生3X(g)+Y(g) Z (g)+2W(g)反应，现在控制下列三种不同的条件：在400C时，9molX与3molY反应在400C时，15 molX与5molY反应在300C 时，9molX与3molY反应。那么，反应开始时，正反应速率最大的是（填序号，下同），正反应速率最小的是 。例5、将X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池。X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流由WZ；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断四种金属活动性顺序是（A）AXZWY BZXYW CXYZW DYWZX例6、铝与过量的稀盐酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是（ AD ）A升高温度 B加入适量的水 C加入少量CuSO4溶液D加入浓度较大的盐酸例7、可逆反应2NO22NO+O2在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是（ A ） 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO 用NO2，NO，O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A. B. C. D. 全部解析：由于反应前后体积不同，故压强不变可作为平衡的标志。体积固定，气体质量前后守恒，密度不变，也不能说明达到平衡。由于气体总质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，则说明气体中各物质的物质的量不变。例8、下图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（ C ）解析：该原电池中，M棒变粗，N棒变细，说明原电池反应时，N棒溶解作负极，溶液中有金属析出在M棒上。M棒作正极，A、B 选项中，电解质溶液分别为稀H2SO4和稀盐酸，原电池工作时，不会有金属析出，C选项正极反应为，符合题意，而D选项正极反应为，不会有金属析出。例9、 将8.7gMnO2与含HCl 14.6g的浓盐酸共热制取Cl2，可制得Cl2质量m为（ C ） A. m7.1gB. 7.1gm14.2gC. m14.25.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质， 它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳，对此反应，下列叙述正确的是： （ C ）A.使用适当的催化剂不改变反应速率 B.降低压强能提高反应速率C.升高温度能提高反应速率 D.改变压强对反应速率无影响例10、下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是（ A ）A铜片、石墨棒，稀硫酸 B铜片、石墨棒，硝酸银溶液 C锌片、铜片，稀盐酸D铜片、银片，FeCl3溶液 2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2例11、把稀硫酸倒在亚硫酸钠粉末上，能使反应的最初速率加快的是 （ B ）A增大亚硫酸钠粉末的量 B硫酸浓度增大一倍，用量减少到原来的1/2 C硫酸浓度不变，用量增大一倍 D使反应在较高压强下进行例12、甲、乙、丙、丁为4种单质，其中甲、乙、丙为前三周期元素的单质，常温下均为气态；丁是日常生活中一种常见的金属。甲、乙、丙、丁分别点燃生成X、Y、Z、W 4种化合物的转化关系如下： 甲 + 丙 X 甲 + 丁 Y 丙 + 乙 Z 丁 + 乙 W常温下X是无色液体，Y是黑色固体。丙在乙中燃烧发出苍白色火焰，丁在乙中燃烧生成棕黄色的烟，W的水溶液呈黄色。试回答：（1）已知丙和乙在反应过程中，破坏1mol丙单质中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol乙单质中的化学键消耗的能量Q2