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文档简介
元素周期律 元素周期表【考情分析】一、考试大纲对本专题内容的基本要求1掌握元素周期表的结构。2掌握周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系3了解周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律4.理解原子的组成及同位素的概念。掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。5.以第1、2、3周期的元素为例,掌握核外电子排布规律。6.掌握元素周期律的实质及元素周期表(长式)的结构(周期、族)。7.以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系;以a和a族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。8电离能、电负性及其周期性变化9以上各部分知识的综合应用。二、命题趋向历年考查的重点是:同位数概念;原子序数、核电荷数、质子数、核外电子数、中子数、质量数之间的关系;短周期原子(或离子)核外电子排布;元素周期表的结构;同周期或同主族元素间原子半径、元素化合价、金属性非金属性(表现为单质及化合物的某些性质)的递变规律。新教材增加的考点有:核外电子运动的原子轨道和电子自旋;核外电子的能级分布;核外电子排布三原理;第一电离能及其周期性变化,并用以说明元素的某些性质。;元素电负性的周期性变化。【复习方法】中学化学知识琐碎、庞杂,难以记忆,难怪有人称之为“第二门外语”。这些琐碎、庞杂的化学知识是不是孤零零的没有任何内在的联系呢?当然不是。有一条主线将它们纵横连接成一个完美的整体,这条主线就是“物质结构”!物质结构有原子结构、分子结构、离子结构、晶体结构等多个层次,原子结构是物质结构的基础,元素周期律是元素性质变化的规律,两者有着密切的内在联系。本专题作为中学化学的基础理论,有着“纲举目张”的重要作用,自然是历年高考的必考内容。【考点透视】1. 原子结构及离子结构中各种基本微粒间的关系2.同位素及相对原子质量同定义具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称同位素特性1. 同一元素的各种同位素化学性质几乎完全相同.2. 天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素的原子含量一般是不变的.判定方法它反映的是同种元素的不同原子间的关系.故单质、化合物间不可能是同位素。如h2和d2及h2o和d2o之间不存在同位素关系。只有质子数相同而中子数不同的原子才是同位素;如168o和188o是同位素,而且146c和147n不是同位素。注意天然存在的元素中,许多都有同位素(但并非所有元素都有同位素)。因而发现的原子种数多于元素的种数。相对原子质量和近似相对原子质量同位素的相对原子质量和近似相对原子质量按初中所学的相对原子质量的求算方式是:一个原子的质量与一个12c原子质量的的比值。显然,所用原子质量是哪种同位素原子的质量,其结果只能是该同位素的相对原子质量。故该定义严格说应是同位素的相对原子质量。该比值的近似整值即为该同位素的近似相对原子质量,其数值等于该同位素的质量数。元素的相对原子质量和近似相对原子质量因天然元素往往不只一种原子,因而用上述方法定义元素的相对原子质量就不合适了。元素的相对原子质量是用天然元素的各种同位素的相对原子质量及其原子含量算出来的平均值。数字表达式为=m1a1%+m2a2%+。若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算,其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算。3. 原子核外电子排布规律核外电子排布规律1各电子层最多能容纳2n2个电子即:电子层序号 1 2 3 4 5 6 7代表符号 k l m n o p q最多电子数 2 8 18 32 50 72 982最外层电子数目不超过8个(k层为最外层时不超过2个)。3次外层电子数最多不超过18个,倒数第三层不超过32个。4核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层,然后才由里往外,依次排在能量较高,离核较远的电子层。注意事项1 以上几点是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求。2 上述乃核外电子排布的初步知识,只能解释118号元素的结构问题,若要解释更多问题,有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。原子结构的表示方法原子结构示意图和离子结构示意图要理解图中各符号的含义。例:氯原子,圆圈内表示原子的质子数,要注意正号;弧线表示电子层, 弧线内数字表示该层中的电子数。离子结构示意图中各符号含意一样,但注意原子结构示意图中质子数等于核外电子数,而离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。如cl-:电子式电子式是在元素符号周围用小黑点或电子式是在元素符号周围用小黑点或“”的数目表 示该元素原子的 最外层电子数的式子。小黑点或“”的数目即为该原子的最外层电子数。如、 4.元素周期律涵 义元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。实 质元素性质的周期性递变是核外电子排布周期性变化的必然结果。核外电子排布最外层电子数由1递增至8(若k层为最外层则由1递增至2)而呈现周期性变化。原子半径原子半径由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由电子层数和核电荷数多少决定,它是反映结构的一个参考数据。主要化合价最高正价由+1递变到+7,从中部开始有负价,从-4递变至-1。(稀有气体元素化合价为零), 呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定,一般存在下列关系:最高正价数最外层电子数元素及化合物的性质金属性渐弱,非金属性渐强,最高氧化物的水化 物的碱性渐弱,酸性 渐强,呈周期性变化。这是由于在一个周期内的元素,电子层数相同,最外层电子数逐渐增多,核对外层电子引力渐强,使元素原子失电子渐难,得电子渐易,故有此变化规律。5.简单微粒半径的比较方法原子半径1.电子层数相同时,随原子序数递增,原子半径减小例:rnarmgralrsirprsrcl2.最外层电子数相同时,随电子层数递增原子半径增大。例:rlirnarkrrbrcs离子半径1.同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子.www. k s5 u.co m例:rcl-rcl,rferfe2+rfe3+2. 电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小.例:ro2-rf-rna+rmg2+ral3+3. 带相同电荷的离子,电子层越多,半径越大.例:rli+rna+rk+rrb+rcs+;ro2-rs2-rse2-rte2-4.5. 带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。 例:比较rk+与rmg2+可选rna+为参照可知rk+rna+rmg2+6.元素金属性和非金属性强弱的判断方法金属性比较本质原子越易失电子,金属性越强。判断依据1在金属活动顺序表中越靠前,金属性越强。2单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强。3单质还原性越强或离子氧化性越弱,金属性越强。4最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强。5若xn+yx+ym+ 则y比x金属性强。非金属性比较本质原子越易得电子,非金属性越强。判断方法1与h2化合越易,气态氢化物越稳定,非金属性越强。2单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金属性越强。3最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性越强。4an-+bbm-+a 则b比a非金属性强。7.元素周期表的结构元素周期表的结构位置与结构的关系周期周期序数元素的种数1.周期序数原子核外电子层数2.对同主族(na族)元素若n2,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。若n3,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。短周期第一周期2第二周期8第三周期8长周期第四周期18第五周期18第六周期32第七周期不完全周期族主族a族a族a族a族a族a族a族由长周期元素和短周期元素共同构成的族。最外层电子数主族序数价电子数零 族最外层电子数均为8个(he为2个除外)副族b族b族b族b族b族b族b族只由长周期元素构成的族最外层电子数一般不等于族序数(第b族、b族除外)最外层电子数只有17个。第族有三列元素8.同周期、同主族元素性质的递变规律同周期(左右)同主族(上下)原子结构核电荷数逐渐增大增大电子层数相同增多原子半径逐渐减小逐渐增大化合价最高正价由+1+7负价数=8-族序数最高正价和负价数均相同,最高正价数=族序数元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。单质的氧化性和还原性氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱。氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。最高价氧化物的水化物的酸碱性酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱。酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强。气态氢化物的稳定性、还原性,水溶液的酸性。稳定性逐渐增强,还原性逐渐减弱,酸性逐渐增强。稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强,酸性逐渐减弱。9.元素的原子结构,在周期表中的位置及元素性质之间的关系。【例题解析】1下列有关化学用语使用正确的是anh4br的电子式: bs2的结构示意图:c乙酸的分子式: ch3cooh d原子核内有l8个中子的氯原子:1bd。解析:a项,br电子式,错;c项,乙酸分子式为c2h4o2,错。2下列叙述正确的是( )a乙酸与丙二酸互为同系物b不同元素的原子构成的分子只含极性共价键cu和u是中子数不同质子数相同的同种核素d短周期第a与a族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构答案:d解析:考查同系物、极性共价键、核素等基本概念。 a中同系物的官能团的种类和个数必须相同,乙酸属于一元羧酸,丙二酸是二元羧酸(或者也可以从同系物概念出发,两物质结构相似,组成相关ch2的n倍,而乙酸为c2h4o2,丙二酸为c3h4o4,所以两者不可能为同系物),a选项错误。b选项中共价键是指两成键原子为同种元素则为非极性键,不同种元素原子是形成的是极性键,所以除甲烷以外的所有烃都既有极性键也有非极性键;c中92235u和92238u是同种元素的两种不同核素,c选项错误。d中iva和viia元素的原子构成的分子是c 、si和卤素原子形成的cx4和six4构型的分子,均满足原子最外层8电子结构,d选项正确。3关于原子结构、元素性质的说法正确的是a非金属元素组成的化合物中只含共价键naba金属元素是同周期中金属性质最强的元素c各种元素的原子均有相同的质子数和中子数da族元素的阴离子还原性越强,其最高阶氧化物对应水化物的酸性越强3b解析:本题考查必修2教材中的原子结构与元素性质知识点。nh4cl全部由非金属元素组成,但含有离子键和共价键,a项错误;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期中a族元素的金属性最强,b项正确;同种元素的原子的质子数相同,但中子数不同,c项错误;族元素的阴离子还原性越强,则元素的金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,d项错误。4 x形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且x的离子半径小于负二价硫离子半径,x元素为( )aal bp car dk 4d解析:x形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,即具有ar的电子排布,x的离子半径小于负二价硫离子半径,x原子序数大于s,所以选k,d项正确。5已知33as、35br位于同一周期。下列关系正确的是a原子半径:asclp b热稳定性:hclash3hbrc还原性:as3s2cl d酸性:h3aso4h2so4h3po45c解析:a选项中比较原子半径,根据电子层数相同的原子,核电荷数越大半径越小,电子层数不同,电子层数多半径越大,所以半径关系应为:aspc1,a不正确;b选项中比较氢化物的热稳定性,即比较元素的非金属性,同主族从上到下非金属性减弱,同周期从左到右非金属性增强,所以热稳定性的关系应为:hc1hbrash3,b不正确;c选项比较离子的还原性,即为比较元素的非金属性,元素非金属性越强,其离子的还原性越弱,即离子还原性为:as3s2c1,c正确;d选项中比较最高价含氧酸的酸性,即比较非金属性,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性强弱应为:h2so4h3po4h3aso4,d不正确。6短周期元素r、t、q、w在元素周期表中的相对位置如右下图所示,其中t所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是a最简单气态氢化物的热稳定性:rqb最高价氧化物对应水化物的酸性:qwc原子半径:tqrd含t的盐溶液一定显酸性6d解析:由各元素的相对位置可以判断r在第二周期、t、q、w三种元素在第三周期,再根据t所处的周期序数与族序数相等可判断t为al,则e为o、q为si、w为cl。最简单气态氢化物的稳定性:h2osih4,故a正确;最高价氧化物对应的水化物的酸性:h2sio3hclo4,故b正确;原子半径:alsio,故c正确;含有铝的盐溶液也可能显碱性,如naalo2或写作naal(oh)4溶液,故d错误。7 x、y、z是原子序数依次递增的短周期元素,3种元素的原子核外电子数之和与ca2的核外电子数相等,x、z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是a原子半径:zyxbz和x形成化合物的沸点高于z的同主族元素与x形成化合物的沸点ccay2与水发生氧化还原反应时,cay2只作氧化剂dcax2、cay2、caz2等3种化合物中,阳离子和阴离子个数比均为1:27b解析:周期表、元素性质推断。综合推断结果:x、y、z分别是h、o、f。其原子半径为ofh,选项a错误;hf分子间存在氢键,所以沸点高于hcl、hbr、hi,选项b正确;cao2和h2o反应时cao2既是氧化剂又是还原剂,选项c错误;cao28已知w、x、y、z为短周期元素,w、z同主族,x、y、z同周期,w但是气态氢化物的稳定性的阿玉z的气态氢化物的稳定性,、为金属元素,的阳离子的氧化性小于的阳离子的氧化性。下列说法正确的是ax、y、z、w的原子半径依次减小b与形成的化合物中只含离子键c的气态氢化物的沸点一定高于的气态氢化物的沸点d若与的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为y2w38a命题立意:本题考查元素的推断与所形成物质的性质。解题思路:a项,依题推断出w在z的上一周期,x、y、z的原子序数大小为xy y zw,正确;b项,从四种元素在周期表中的位置可知x为na或mg,y为mg或al,x为c、n、o、f中的一种,则形成的化合物中有na2o2,既含有离子键又含有共价键,错误;c项,若w为c,z为si,错误;d项,若y为mg,w为n,则形成的化合物为mg3n2,错误。9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: ryrzrwrx9ad。解析: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,所以得到其原子序数为8,即为氧元素,w与x属于同一主族,w为硫元素;又y 原子的最外层只有2 个电子,所以y为镁元素,z 单质可制成半导体材料,即z为硅元素。因而4种元素在周期表中的位置为:,所以非金属性的关系为xwz,所以可得a正确,b不正确;化合物mgo为离子化合物,sio2为共价化合物,so3为共价化合物,所以c不正确;由周期表中的位置可得其半径关系,d正确。【专题训练】一、选择题1(2013太原市模拟(二)10)如图是周期表中短周期的一部分,a、b、c三种元素的原子核外电子数之和等于b原子的质量数,b原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是()a最高价氧化物对应水化物的酸性:cbbc单质是氧化性最强的非金属单质ca的氢化物中一定只含有极性键db在第三周期a族解析:根据题意可得,元素a、c的质子数之和等于b元素的质子数,据此推知,元素a、b、c分别是n、s、f。a项,f元素得电子能力比较强,没有正化合价,故不存在最高价氧化物对应的水化物;c项,n元素的氢化物如果是nh2nh2,则含有非极性键;d项,s元素位于第三周期a族。答案:b点拨:本题考查物质结构的推断,考查考生灵活应用元素周期律解决问题的能力。难度中等。2(2013陕西省质检(二)10)x、y、z是原子序数依次递增的短周期元素,3种元素的原子核外电子数之和与ca2的核外电子数相等,x、z分别得到1个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是()a原子半径:zyxbz与x形成化合物的沸点高于z的同族元素与x形成化合物的沸点cna2y2与水发生氧化还原反应时,na2y2只做氧化剂dcax2、cay2和caz2等3种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为1:2解析:根据题意可推知元素x、z分别是h、f,从而推知元素y的原子序数是8,y元素是o。a项,原子半径是ofh;b项,由于hf分子间存在氢键,故其沸点比同族的其他氢化物都高;c项,过氧化钠与水反应时,过氧化钠既做氧化剂又做还原剂;d项,cao2中阴离子为o,故阳离子与阴离子的个数之比是1:1。答案:b点拨:本题考查物质结构的推断,考查考生灵活解决问题的能力。难度中等。3(2013郑州市第二次质测13)x、y、z、w均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。已知y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是()a原子半径:wzyxb最高价氧化物对应水化物的酸性:zwxc氢化物的稳定性:xyzd四种元素的单质中,z单质的熔、沸点最高解析:由元素在周期表的位置,结合元素周期表的结构可知,x、y、z、w分别位于第二、三周期,利用y核外电子排布可知y为o,则元素x、z、w分别为n、s、cl。原子半径:sclno;非金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性越强、氢化物的稳定性越稳定,故酸性:hclo4h2so4;氢化物稳定性:h2onh3;常温下,n、o、cl的单质为气体,s的单质为固体。答案:d点拨:本题考查元素周期表、元素周期律,考查考生的推理和分析能力。难度中等。4(2013广东省深圳市调研(二)22)如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是()ax和r在同一周期b原子半径:wrxc气态氢化物的稳定性:yxdx、z形成的化合物中可能含有共价键解析:由题给关系图,推出x为o,y为f,z为na,r为s,w为cl。a选项,o和s不在同一周期,错误;b选项,同一周期从左到右原子半径依次减小,一般情况下电子层数多的元素半径大,sclo,错误;c选项,非金属性越强,气态氢化物越稳定,hfh2o,正确;d选项,x、z形成的na2o2含有共价键,正确。答案:cd点拨:本题考查元素周期律知识,考查考生对基本理论的理解能力、判断能力和思维发散能力。难度中等。5(2013云南省第二次统测13)钾长石的主要成分为硅酸盐,由前20号元素中的四种组成,化学式为xyz3w8。其中,只有w显负价。x、y的最外层电子数之和与z的最高正价数相等。y3与w的阴离子具有相同的电子层结构。x、w的质子数之和等于y、z的质子数之和。下列说法错误的是()ax的离子半径y的离子半径bz的氢化物稳定性xyzb单质的氧化性:wzyxc四种元素原子半径大小:wyzclsp,a错;单质的氧化性:f2cl2sp,b正确;同周期元素原子半径随核电荷数增大而减小,故原子半径:psclf,c错;f2因可与h2o反应,故f2不能从氯化物中置换出氯气,d错。答案:b点拨:本题考查元素推断与元素周期律,考查考生的推理能力。难度中等。7(2013兰州市诊断考试13)x、y、z、w是短周期的元素,原子序数依次递增。x与z位于同一主族,y元素的单质既能与盐酸反应也能与naoh溶液反应,z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,y、z、w原子的最外层电子数之和为14。下列说法正确的是()a原子半径由小到大的顺序为xyzwbz的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸cx、z、w最高价氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为zxwd室温下,0.1 mol/l w的气态氢化物的水溶液的ph1解析:根据题意,y元素的单质既能与盐酸反应也能与naoh溶液反应,则y是al元素;z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则z是si元素、x是c元素;y、z、w原子的最外层电子数之和为14,则w是cl元素。a项,原子半径:alsiclc;b项,sio2与水不反应;c项,酸性强弱:hclo4h2co3h2sio3;d项,0.1 mol/l hcl水溶液的ph1。答案:c点拨:本题考查元素周期表和元素周期律,考查考生运用规律的能力。难度中等。8(2013江西省八校联考12)x、y、z三种短周期元素,原子半径的大小关系为r(y)r(x)r(z),原子序数之和为16。x、y、z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中b和c均为10电子分子。下列说法不正确的是()ax元素位于第a族ba不能溶解于b中ca和c不可能发生氧化还原反应db的沸点高于c的沸点解析:根据10电子分子可围绕常见氢化物分析,根据原子序数结合原子半径,可知z是氢、x是氧、y是氮,则a正确;物质a是no,不溶于水,b正确;no和nh3可发生氧化还原反应生成氮气,c错;由于o的非金属性比n强,水的沸点比氨气的高,d正确。答案:c点拨:本题考查元素及其化合物推断,考查考生熟练运用物质的结构和性质的关系进行推断的能力。难度较大。9(2013重庆卷3)下列排序正确的是()a酸性:h2co3c6h5ohch3coohb碱性:ba(oh)2ca(oh)2kohc熔点:mgbr2sicl4bnd沸点:ph3nh3h2o解析:根据物质的有关性质逐项分析。a.由化学方程式co2c6h5onah2o=c6h5ohnahco3可知,酸性h2co3c6h5oh。b.ba和ca同主族,元素金属性baca,故碱性ba(oh)2ca(oh)2。c.sicl4为分子晶体,mgbr2为离子晶体,bn为原子晶体,故sicl4的熔点最低。d.因为nh3分子间存在氢键使其沸点高于ph3,h2o分子间的氢键强于nh3,使h2o的沸点更高(或根据h2o常温下为液态,而nh3为气态判断)。答案:d点拨:知识:比较酸性、碱性及物质的熔沸点。能力:根据所学相关规律、方法分析问题的能力。试题难度:中等。10(2013贵阳市监测(二)11)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:z2w;y的内层电子总数是最外层电子数的5倍。下列说法中不正确的是()aw、m的某种单质可作为水处理中的消毒剂b电解yw2的熔融物可制得y和w的单质c相同条件下,w的氢化物水溶液酸性比z弱dx、m两种元素形成的一种化合物与水反应可生成m的某种单质解析:由题意知:y为mg,故x、y、z、w均在第三周期,由“x和m2具有相同的电子层结构”知:x为na,m为o,故z为s,w为cl。a选项,cl2和o3都具有强氧化性,有杀菌消毒的作用;b选项,工业上常用电解熔融mgcl2的方法制备mg;c选项,盐酸是强酸,而氢硫酸是弱酸;d选项,na2o2与水反应生成o2。答案:c点拨:本题考查元素周期表和元素周期律,考查考生记忆和知识应用能力。难度中等。二、非选择题11(2013呼和浩特市调研(二)26)a、b、c、d、e、f均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。短周期元素中c的原子半径最大,b、e同族,e的最外层电子数是电子层数的2倍,a的最高价氧化物水化物为h2ao3,d是地壳中含量最高的金属元素。(1)a的元素符号是_,c2b2的电子式为_。(2)b、c、d、f的离子半径由大到小的顺序是_(用离子符号表示)。(3)e和f相比,非金属性强的是_(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是_(用符号填空)。常温下e的单质呈固态,f的单质呈气态气态氢化物的稳定性:fee和f形成的化合物中,e显正价f单质能与e的氢化物发生置换反应e和f的氧化物的水化物的酸性强弱气态氢化物的还原性:ef(4)把cdb2溶液蒸干所得的固体物质为_(填化学式)。(5)c和f可组成化合物甲,用惰性电极电解甲的水溶液,电解的化学方程式为_。(6)a、b、c三种元素组成的常见化合物乙的溶液中,离子浓度由大到小的顺序为_,ph10的乙溶液中由水电离产生的c(oh)_moll1。解析:根据提供信息,a为c,b为o,c为na,d为al,e为s,f为cl。(2)o2、na、al3核外两个电子层,cl核外三个电子层,根据具有相同电子层结构的粒子,核电荷数越大,粒子半径越小,则离子半径大小为clo2naal3。(3)s、cl同周期,非金属性:cls。常温下单质的状态不能证明非金属性强弱;气态氢化物越稳定,非金属性越强;元素形成的化合物中显负价,说明得电子能力强,从而证明非金属性强;非金属性强的元素对应的单质氧化性更强;根据元素最高价氧化物的水化物酸性证明非金属性强弱,题中未标明最高价,不能证明;气态氢化物还原性越弱,非金属性越强。(6)na2co3溶液中由于co水解溶液显碱性,ph10的na2co3溶液中水的电离得到促进,由水电离出的c(oh)104 mol/l。答案:(1)c(2)clo2naal3(3)cl(4)naalo2(5)2nacl2h2o2naohh2cl2(6)c(na)c(co)c(oh)c(hco)c(h)104点拨:本题考查元素推断,考查考生对物质结构、元素周期律的理解能力。难度中等。12(2013浙江卷26)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生h2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 l的h2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出h2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于naoh溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到h2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 gl1请回答下列问题:(1)甲的化学式是_;乙的电子式是_。(2)甲与水反应的化学方程式是_。(3)气体丙与金属镁反应的产物是_(用化学式表示)。(4)乙在加热条件下与cuo反应可生成cu和气体丙,写出该反应的化学方程式_。有人提出产物cu中可能还混有cu2o,请设计实验方案验证之_。(已知:cu2o2h=cucu2h2o)(5)甲与乙之间_(填“可能”或“不可能”)发生反应产生h2,判断理由是_。解析:根据甲受热分解及与水的反应确定其组成,根据丙的密度确定丙和化合物乙的组成,再结合各小题进行分析、解答。(1)6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 l h2(即0.3 mol),说明甲为金属氢化物。甲与水反应生成的白色沉淀物可溶于naoh溶液,则该沉淀物为al(oh)3,结合甲分解过程中的质量变化,可推知甲为alh3。单质气体丙在标准状况下的密度为1.25 gl1,则m(丙)1.25 gl122.4 lmol128 gmol1,则丙为n2,乙为nh3。(2)alh3与水反应生成al(oh)3和h2,反应的化学方程式为alh33h2o=al(oh)33h2。(3)n2与金属mg在点燃条件下发生反应,生成mg3n2。(4)nh3具有还原性,与cuo在加热条件下发生反应,生成cu、n2和h2o,反应方程式为2nh33cuo3cun23h2o。由于cu2o在酸性环境中可发生自身氧化还原反应,生成cu2和cu,可向产物中滴加稀盐酸或稀硫酸,由于cu与非氧化性酸不发生反应,若得到蓝色溶液,则证明含有cu2o,反之则不含cu2o。(5)alh3中h元素为1价,nh3中h元素为1价,根据氧化还原反应规律,二者可能发生价态归中的氧化还原反应,生成h2。答案:(1)alh3(2)alh33h2o=al(oh)33h2(3)mg3n2(4)2nh33cuo3cun23h2o取样后加稀h2so4,如果溶液变蓝,说明产物中含有cu2o,反之则无cu2o(5)可能alh3中的氢化合价为1价,nh3中的氢为1价,因而有可能发生氧化还原反应生成氢气点拨:知识:物质的推断,氧化还原反应,元素及其化合物。能力:考查考生的逻辑分析能力、综合推断能力、信息加工处理能力和迁移应用能力。试题难度:中等。13(2013重庆市考前模拟8)有x、y、z、w四种含14个电子的粒子,其结构特点如下:(1)a原子核外比x原子多3个电子,a的原子结构示意图是_;含1 mol x的氧化物晶体中含有共价键数目为_。(2)z与钙离子组成的化合物的电子式为_。(3)14 g y完全燃烧放出的热量是141.5 kj,写出y燃烧的热化学方程式:_。(4)组成w的元素最高价氧化物对应的水化物甲有下图所示转化关系(反应条件和其他物质已略):写出丁在高温下与水反应的化学方程式:_;组成w的元素的简单氢化物极易溶于水的主要原因是_,该氢化物与空气可以构成一种燃料电池,电解质溶液是koh,其负极的电极反应式为_。解析:由表格可推知:x是si,y是co,z是c,w是n2。(1)比si原子核外电子数多3的原子是cl; sio2是原子晶体,每个si与4个o相连,所以1 mol sio2中含有4 mol sio键。(2)c与ca形成离子化合物cac2,c中两个碳原子之间形成碳碳三键。(3)14 g co是0.5 mol,放出热量141.5 kj,故co完全燃烧放出热量566 kj。(4)由题意可推知:甲是hno3,乙是fe(no3)3,丙是fe(no3)2,丁是fe。fe和水蒸气在高温条件下生成fe3o4和h2。nh3与h2o分子间能形成氢键而导致nh3极易溶于水;由燃料电池反应原理知:该电池反应的反应物有nh3、o2和koh,负极失去电子发生氧化反应,所以负极的反应物是nh3,在碱性条件下生成n2和h2o。答案:(1)4na(或2.4081024)(2)ca2:cc:2(3)2co(g)o2(g)=2co2(g)h566 kj/mol(4)3fe4h2ofe3o44h2nh3与h2o间能形成氢键2nh36e6oh=n26h2o点拨:本题考查物质的推导、化学反应原理,考查考生知识的应用能力。难度较大。 14(2013天津
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