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1.(RJ必修2·P28改编题)A~H元素在元素周期表中的相对位置如图。B与F的原子序数相差6,F元素形成的单质呈黄绿色,D与H元素原子核外的电子层数相同,下列判断不正确的是( )
A.原子半径:H>F>E
B.金属性:D>B>A
C.C与G的原子核外电子数相差16
D.简单阴离子的还原性:F>H
【解析】选D。F元素形成的单质呈黄绿色,F为氯元素;根据B与F的原子序数相差6,推出A~H依次为Li、Na、K、Ca、F、Cl、Br、Se。原子半径:Se>Cl>F,A正确;根据元素周期律得金属性:Ca>Na>Li,B正确;K与Br的原子核外电子数相差16,C正确;还原性:Se2->Cl-,D错误。
【加固训练】
(RJ选修2·P28改编题)门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第4周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质进行预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家温克
勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律,下列有关X性质的描述中错误的是( )
A.X单质不易与水反应
B.XO2可被碳或氢还原为X
C.XCl4的沸点比SiCl4的高
D.XH4的稳定性比SiH4的高
【解析】选D。根据元素周期律,同主族元素随着原子序数的递增,非金属性减弱,气态氢化物的稳定性减弱,D错误。
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2.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。m、p、q、r、s是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下r为液体,其余均为无色气体,m的摩尔质量为p的2倍,n是元素Y的单质,是绿色植物光合作用产生的无色气体,p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,q能使品红溶液褪色。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径:XY
C.q与s均为酸性氧化物
D.X的单质与Y的单质在一定条件下能发生反应
【解析】选D。短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,m、p、q、r、s是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下r为液体,其余均为无色气体,则r可能是水。m的摩尔质量为p的2倍,n是元
素Y的单质,是绿色植物光合作用产生的无色气体,所以n是氧气。p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则p是氨气,因此m的相对分子质量是34,则m是H2S,q能使品红溶液褪色,则q是SO2,s是NO。结合原子序数可知W为H,X为N,Y为O,Z是S。同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径ON,B错误;NO不是酸性氧化物,C错误;氮气和氧气在放电条件下能发生化合反应生成NO,D正确。
3.短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序数依次增大。其中X、Z同主族,Z的单质是制造太阳能电池的常用材料,W3+与Y2-具有相同的核外电子数,R是同周期中原子半径最小的元素。下列说法正确的是( )
A.Y2-的半径大于W3+的半径
B.Y、Z形成的二元化合物为离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的强
D.Z的气态简单氢化物的稳定性比R的强
【解析】选A。Z的单质是制造太阳能电池的常用材料,则Z是硅元素,则X、Y、W、R分别是C、O、Al、Cl。W3+与Y2-具有相同的核外电子数,核电荷数越大,离子半径越小,A正确;SiO2属于共价化合物,B错误;酸性:H2CO3>H2SiO3,C错误;氢化物稳定性:HCl>SiH4,D错误。
【加固训练】
有A、B、C、D、E、F六种短周期元素(稀有气体元素除外),原子序
数依次增大。已知A的一种核素的原子核为质子,B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。B原子的最外层电子数是D、E原子最外层电子数之和,C原子的最外层电子数是D、F原子最外层电子数之和。下列推论不正确的是( )
A.A、B两元素能形成多种化合物
B.D、E两元素的最高价氧化物对应的水化物均为强碱
C.C的气态氢化物的稳定性一定大于F的气态氢化物
D.B和F可能处于同一主族
【解析】选B。A的一种核素的原子核为质子,A是氢,B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,B是碳,D、E原子最外层电子数之和等于4,根据原子序数的大小关系推知D只能是钠,E只能是铝,对C原子进行讨论,若C是氮,则F是硅;若C是氧,则F是磷;若C是氟,则F是硫。碳、氢两元素能形成多种化合物,A正确;氢氧化铝是两性氢氧化物,B错误;元素C对应的氧、氮、氟的气态氢化物的稳定性一定大于磷、硅、硫的气态氢化物,C正确;碳、硅处于同一主族,D正确。
4.第3周期元素,浓度均为0.01 mol·的最高价氧化物对应水化物的pH与原子半径的关系如图所示。回答下列问题:
(1)W的非金属性比R的________(填“强”或“弱”),W和R的气态氢化物中,较稳定的是________(写化学式)。
(2)Y和R形成的化合物所含有化学键的类型是____________。
(3)X和M两者最高价氧化物对应的水化物反应后溶液的pH__________(填“大于”“小于”或“等于”)7,原因是____________________________________
_____________________________________________(用简要的文字说明)。
(4)氧化性最弱的简单阳离子是________。
【解析】根据图象分析X、Y、Z、M、N、W、R分别是钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯元素。
(1)硫的非金属性比氯弱;硫、氯元素的气态氢化物中,较稳定的是HCl。
(2)Y和R形成的化合物是MgCl2,只含离子键。
(3)X和M两者最高价氧化物对应的水化物反应后的溶液是Na2SiO3溶液,因Si水解呈碱性。
(4)钠失去电子的能力最强,所以Na+的氧化性最弱。
答案:(1)弱 HCl
(2)离子键
(3)大于 Na2SiO3是强碱弱酸盐,因Si水解呈碱性
(4)Na+(或钠离子)
【加固训练】
X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,元素Z在地壳中含量最高,J元素的焰色反应呈黄色,Q的最外层电子数与其电子总数之比为3∶8,X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X-的半径,Y的一种氧化物是红棕色气体。请回答:
(1)Q元素在元素周期表中的位置为__________________________________。
(2)Z、J两元素对应的简单离子的半径从大到小顺序为________(填元素符号)。
(3)元素的非金属性:Z________Q(填“>”或“r(Na+)。
(3)Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊,即氧气置换出S,非金属性O>S,A正确;根据O与S之间形成的化合物中S的化合价为正价知非金属性O>S,B正确;不能根据氧气和S单质的状态判断非金属性强弱,C错误;同主族由上到下元素的非金属性逐渐减弱,即非金属性O>S,D正确。
(4)硫化氢与过氧化氢可发生氧化还原反应:H2O2+H2SS↓+2H2O。
(5)根据题意A是氨气,B是N,N水解使溶液呈酸性。
(6)液氨的电离类似水,电离生成N、N。
答案:(1)第3周期第ⅥA族
(2)O2->Na+
(3)> C
(4)H2O2+H2SS↓+2H2O
(5)
(6)2NH3N+N