全国高考化学原子结构与元素周期表的综合高考模拟和真题分类汇总含详细答案Word文档格式.docx
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(2)a.铵盐都能与NaOH发生复分解反应,所以PH4I也能与NaOH发生反应,a错误;
b.铵盐中含有离子键和极性共价键,所以PH4I也含离子键、共价键,b正确;
c.铵盐不稳定,受热以分解,故PH4I受热也会发生分解反应,c正确;
故合理选项是bc;
(3)1molH2O中含2molH-O键,断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3kJ,则形成1molO-H键放出Q3kJ热量,对于反应H2(g)+
O2(g)=H2O(g),断开1molH-H键和
molO=O键所吸收的能量(Q1+
Q2)kJ,生成2molH-O新键释放的能量为2Q3kJ,由于该反应是放热反应,所以2Q3-(Q1+
Q2)>
0,2Q1+Q2<
4Q3,故合理选项是②;
(4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应,正极上得到电子发生还原反应。
根据高铁电池总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知:
Fe元素的化合价由反应前K2FeO4中的+6价变为反应后Fe(OH)3中的+3价,化合价降低,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:
FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;
Zn元素化合价由反应前Zn单质中的0价变为反应后Zn(OH)2中的+2价,化合价升高,失去电子,发生氧化反应,所以负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2。
【点睛】
本题考查了元素周期律的应用及键能与反应热的关系、原电池反应原理的应用。
元素周期律是学习化学的重要规律,要掌握物质性质变化的规律及物质的特殊性,结合具体物质分析。
在化学反应过程中伴随的能量变化可能是热能、电能及光能,化学能的断裂与形成是能量变化的根本原因。
在书写原电池电极反应式时要结合元素化合价升降及电解质溶液的酸碱性分析,明确负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
2.电气石是一种具有保健作用的天然石材,其中含有的主要元素为B、Si、Al、Mg、Na、O等元素。
(1)上述元素中,原子半径最小的是_________(用元素符号表示),在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是_____________(用元素符号表示);
(2)表示原子结构的化学用语有:
原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式,从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式,来表示氧元素原子核外电子的运动状态______________;
(3)B与最活泼的非金属元素F形成化合物BF3,检测发现BF3分子中三根B—F键的键长相等,三根键的键角相等,能否仅仅依据此数据此判断BF3分子的极性____________;
(4)SiO2晶体的熔点比BF3晶体________(选填“高”、“低”)。
【答案】OB、Si、Al
非极性高
(1)同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大;
在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是B、Si、Al;
(2)最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式,根据核外电子排布规律画出;
处于不同能级的电子,能量不同,处于同一能级不同轨道的电子能量相同;
(3)BF3分子中三根B﹣F键的键长相等且键角也相等,为平面正三角形结构,正负电荷重心重合;
根据晶体类型判断熔点高低,一般熔点:
原子晶体>离子晶体>分子晶体;
(4)BF3是分子晶体,SiO2是原子晶体。
(1)同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径Na>Mg>Al>Si>B>O,在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是B、Si、Al;
(2)最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式,氧元素原子核外电子轨道排布式为:
;
(3)BF3分子中三根B﹣F键的键长相等且键角也相等,为平面正三角形结构,正负电荷重心重合,为非极性分子;
(4)BF3是分子晶体,SiO2是原子晶体,故SiO2晶体的熔点比BF3晶体高。
3.正电子、负质子等都属于反粒子,它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反。
科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质—反物质。
1997年年初和年底,欧洲和美国的科研机构先后宣布:
他们分别制造出9个和7个反氢原子。
这是人类探索反物质的一大进步。
(1)你推测反氢原子的结构是(____)
A.由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
B.由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成
C.由1个不带电子的中子与1个带负电荷的电子构成
D.由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
(2)反物质酸、碱中和反应的实质是(____)
A.H-+OH+=H2OB.H++OH+=H2O
C.H-+OH-=H2OD.H++OH-=H2O
(3)若有反α粒子(α粒子即氦核),它的质量数为_________电荷数为_______。
【答案】BA42
根据反粒子特征和定义进行解答。
(1)A.由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成的,这是正常氢原子的构成,故A错误;
B.由一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成的,
符合反氢原子的构成,
故B正确;
C.由一个不带电的中子和一个带负电荷的电子构成的,不正确,因为反氢原子中电子带正电,故C错误;
D.由一个带负电荷的质子和一个带负电荷的电子构成,原子不显电性,不能都带负电荷。
故D错误。
答案:
B。
(2)酸碱中和反应是H+
+OH-=H2O,根据反物质的定义特征,可知反物质酸碱中和反应为H-
+OH+=
H2O,所以A符合题意,答案:
A;
(3)已知a粒子质量数为4,带2个正电荷,因此反a粒子质量数为4,
电荷数为-2。
4;
2。
根据反粒子的定义:
正电子、负质子等都属于反粒子;
反粒子的特征:
它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反进行解答。
4.下表是元素周期表的一部分,针对表中用字母标出的元素,回答下列问题:
(除特别注明外,其它一律用化学式表示)
(1)由E形成的物质中硬度最大的是___(填名称),属于___(填“晶体类型”)。
(2)最高价氧化物水化物中碱性最强的化合物的电子式是___,该碱溶液与D的最高价氧化物反应的离子方程式___。
(3)常用作光导纤维的是___。
(4)G、H、I形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序___。
(5)H、J、K的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序___。
(6)I、J、K三种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是___。
(7)元素I的氢化物的结构式为___;
该氢化物常温下和元素K的单质反应的化学方程式为___。
【答案】金刚石原子晶体
2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2OSiO2H2O>NH3>PH3HClO4>H2SO4>H3PO4S2->Cl->O2-H—O—HCl2+H2O
HClO+HCl
根据元素周期表可知,A为氢元素,B为钠元素,C为镁元素,D为铝元素,E为碳元素,F为硅元素,G为氮元素,H为磷元素,I为氧元素,J为硫元素,K为氯元素,L为氩元素。
(1)E为碳元素,形成的物质中硬度最大的是金刚石,属于原子晶体,故答案为:
金刚石;
原子晶体;
(2)同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,同主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,可知钠金属性最强,对应的碱为氢氧化钠,其电子式为
,D为铝元素,其最高价氧化物为氧化铝,氧化铝有两性,与氢氧化钠反应的离子反应方程式为2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O,故答案为:
2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O;
(3)二氧化硅常用作光导纤维,故答案为:
SiO2;
(4)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性O>N>P,非金属性强的元素对应的氢化物越稳定,则稳定性H2O>NH3>PH3,故答案为:
H2O>NH3>PH3;
(5)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性Cl>S>P,非金属性强的元素对应的最高价含氧酸的酸性强,则酸性HClO4>H2SO4>H3PO4,故答案为:
HClO4>H2SO4>H3PO4;
(6)S2-、Cl-均有三个电子层,核外电子排布相同,则核电荷数小的离子半径大,即S2->Cl-,O2-有两个电子层,比S2-、Cl-的离子半径都小,则S2->Cl->O2-,故答案为:
S2->Cl->O2-;
(7)元素I的氢化物为水,结构式为H—O—H,水在常温下和氯气反应的化学方程式为Cl2+H2O
HClO+HCl,故答案为:
H—O—H;
Cl2+H2O
HClO+HCl。
5.A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素,原子序数依次增大。
A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体。
C与B、H在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17。
D与F同周期。
G的单质常用作半导体材料。
请回答:
(1)C和H分别与A形成的简单化合物沸点较高的是________(填化学式),理由是_____________。
(2)C、E形成的简单离子半径大小:
r(C)______r(E)(填>
、<
或=)
(3)请写出F最高价氧化物对应的水化物在水溶液中的电离方程式______________。
(4)B与G形成的化合物常用于做耐高温材料,工业可用碳热还原法制取:
将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应,请写出化学反应方程式_____________。
【答案】H2OH2O分子间存在氢键>
H++AlO2-+H2O
Al(OH)3
Al3++3OH-3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO
A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素,原子序数依次增大。
A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体,则A为H;
G的单质常用作半导体材料,G为Si,结合原子序数可知F为Al;
C与B、H在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,17÷
3=5…2,B为N、C为O、H为S,D与F同周期,位于第三周期,D为Na、E为Mg,以此来解答。
由上述分析可知,A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Mg、F为Al、G为Si、H为S。
(1)C和H分别与A形成的简单化合物分别是H2O、H2S,其中沸点较高的是H2O,原因是H2O分子间存在氢键,增加了分子之间的吸引力;
(2)O2-、Mg2+核外电子排布相同。
具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则C、E形成的简单离子半径大小:
r(C)>
r(E);
(3)F最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离,电离方程式为H++AlO2-+H2O
Al3++3OH-;
(4)将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应,其化学反应方程式为3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO。
本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。
把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键,注意元素化合物知识的应用,题目侧重考查学生的分析与应用能力。
6.元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。
下表列出了a~e5种元素在周期表中的位置。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
a
3
b
c
d
e
(1)a的元素符号是______。
(2)金属性b强于c,用原子结构解释原因:
______,失电子能力b大于c。
(3)d、e的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的的是______。
(4)已知硒(Se)与d同主族,且位于d下一个周期,根据硒元素在元素周期表中的位置推测,硒可能具有的性质是______。
①其单质在常温下呈固态
②SeO2既有氧化性又有还原性
③最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO3
④非金属性比e元素的强
【答案】C电子层数b与c相同,核电荷数b小于c,原子半径b大于cHClO4①②
由元素在周期表中的分布可知,a是C,b是Na,c是Al,d是S,e是Cl,结合元素周期律分析解答。
由元素在周期表中的分布可知,a是C,b是Na,c是Al,d是S,e是Cl。
(1)a是碳元素,元素符号为C,故答案为:
C;
(2)b是钠,c是铝,由于电子层数b与c相同,核电荷数b小于c,原子半径b大于c,失电子能力b大于c,因此金属性b强于c,故答案为:
电子层数b与c相同,核电荷数b小于c,原子半径b大于c;
(3)d的非金属性小于e,因此最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的的是高氯酸,故答案为:
HClO4;
(4)硒(Se)与S同主族,且位于S下一个周期,非金属性比S弱。
①常温下硫为固体,同一主族元素的非金属单质,从上到下,熔沸点逐渐升高,因此硒单质在常温下呈固态,故①正确;
②SeO2中Se的化合价为+4价,介于-2~+6之间,既有氧化性又有还原性,故②正确;
③Se的最高价为+6价,最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4,故③错误;
④硒(Se)与S同主族,且位于S下一个周期,非金属性比S弱,故④错误;
故答案为:
①②。
本题的易错点为(4),要注意元素周期律的理解和应用,②的判断要注意在氧化还原反应中处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。
7.A、B、C、D、E、F的核电荷数依次增大,且均为核电荷数小于18的非稀有气体元素。
A的单质是自然界中密度最小的气体,A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物,B、C原子的最外层电子数之和等于11,D+与C的简单离子的最外层电子排布相同,C、E原子的最外层电子数相同。
请回答下列问题:
(1)写出元素符号:
B______,D______。
(2)A元素具有两个中子的核素的表示符号为______,E的简单离子的结构示意图是______。
(3)A2C2的分子式为______。
(4)将少量
的单质通入足量NaOH溶液中,发生反应的离子方程式是______。
【答案】NNa
H2O2Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种短周期主族元素,A单质是自然界中密度最小的气体为氢气,A为H元素,A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物,为H2O、H2O2,则C为O元素,C原子最外层有6个电子,B、C原子的最外层电子数之和等于11,则B最外层有5个电子,B为N元素;
D+与C的简单离子核外电子排布相同,判断为Na+,D为Na元素,C、E原子的最外层电子数相同,则C、E同主族,E为S元素,F为Cl元素,然后根据问题分析、解答。
根据上述分析可知:
A是H,B是N,C是O,D是Na,E是S,F是Cl元素。
(1)B元素符号为N,D元素符号为Na;
(2)A是H原子,原子核内有1个质子,若原子核内有2个中子,则其质量数为1+2=3,用符号表示为
E是S,S原子获得2个电子变为S2-,则S2-的简单离子的结构示意图是
(3)A是H,C是O,A2C2是H2O2;
(4)F是Cl,Cl2能够与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,该反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
本题考查了元素的位置、结构、性质关系及其应用,根据元素的原子结构及物质的性质、位置关系及形成化合物的性质推断元素是解题关键,题目侧重考查学生分析推理能力、知识迁移应用能力。
8.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如下图所示的转化关系:
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,请写出:
A的结构式_____________;
D的电子式____________;
(2)如果A和C是18电子的粒子,B和D是10电子的粒子,请写出:
①A与B在溶液中反应的离子方程式:
____________________________________
②根据上述离子方程式,可判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)________>________。
【答案】
或H-F
H2S+OH-=HS-+H2O或HS-+OH-=S2-+H2OOH-S2-或HS-
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,符合关系的微粒分别为NH4+或HF、OH-、NH3或F-、H2O;
(2)如果A和C是18电子的粒子,A为H2S或HS-,C为HS-或S2-,B和D是10电子的粒子,分别为OH-、H2O;
9.有关物质存在如图所示的转化关系,已知C、G、H为中学常见的单质,其中G固态时呈紫黑色,C、H在通常状况下为气体,实验室常用E在B的催化加热下制单质H。
(1)写出B物质的名称_______________________;
(2)写出①的化学反应方程式___________________________________________________;
(3)写出②的离子方程式_____________________________________________________________;
(4)在D溶液中通入C后的溶液中,分离出G的操作名称是_______________________。
【答案】二氧化锰MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O6I-+ClO3-+6H+=3I2+Cl-+3H2O萃取
G为紫黑色固体单质,且是常见单质,则G是碘单质;
实验室常用E在B的催化加热下制单质H,实验室需要催化剂制取的气体单质只有氧气,所以H为O2,常用氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解制取氧气,所以B为MnO2,E是KClO3;
浓A溶液与B(二氧化锰)加热可以生成气体单质C,则A为HCl,气体C为Cl2,氯气可以与D(含I-溶液)反应生成碘单质,且D与HCl、KClO3反应生成碘单质,根据元素守恒可知F为KCl溶液,则D为KI溶液。
(1)根据分析可知B为二氧化锰,故答案为:
二氧化锰;
(2)该反应为浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气的反应,故答案为:
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)该反应为KI在酸性环境中与KClO3发生归中反应生成碘单质的反应,故答案为:
6I-+ClO3-+6H+=3I2+Cl-+3H2O;
(4)通过萃取可将碘单质从溶液中分离,故答案为:
萃取。
实验室制取氧气的反应有:
1、加热高锰酸钾,化学式为:
2KMnO4===(△)K2MnO4+MnO2+O2↑;
2、用催化剂MnO2并加热氯酸钾,化学式为:
2KClO3
2KCl+3O2↑;
3、双氧水在催化剂MnO2(或红砖粉末,土豆,水泥,铁锈等)中,生成O2和H2O,化学式为:
2H2O2
2H2O+O2↑;
10.短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大。
X、Y、Z、W分别是由这四种元素中的两种组成的常见化合物,Y为淡黄色固体,W为常见液体;
甲为单质,乙为红棕色气体;
上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。
则下列说法中不正确的是
A.沸点:
W>
X
B.原子半径:
D>
B>
C>
A
C.C、D两种元素组成的化合物只含有离子键
D.A、B、C三种元素组成的化合物既可以是离子化合物,又可以是共价化合物
【答案】C
乙为红棕色气体,乙是NO2;
Y为淡黄色固体,Y是Na2O2;
Y与W生成甲,所以甲是O2,W是常见液体则为H2O,甲与Z生成NO2,所以Z是NO;
X与O2生产NO2,所以X是NH3;
因为A、B、C、D的原子序数依次增加,所以分别是H、N、O、Na;
综上所述,A、B、C、D分别是H、N、O、Na;
X是NH3,Y是Na2O2,Z是NO,W是H2O,甲是O2,乙是NO2。
A.常温下,W为水液态,X为氨气气态,沸点:
X,故A正确;
B.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:
A,故B正确;
C.氧化钠中只含有离子键,过氧化钠中既有离子键,又含有共价键,故C错误;
D.H、N、O三种元素可组成硝酸,为共价化合物,又可组成硝酸铵,为离子化合物,故D正确;
答案选C。
11.已知元素X、Y、Z质子数都小于18,并且质子数
。
X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,Z原子有两个电子层,外层电子数是内层的电子数的三倍,则
(1)X是___________,Z是___________;
Y原子结构示意图___________。
(2)由Y和Z组成,且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的分子式是___________。
(3)X、Z可以形成两种化合物A和B,A中原子个数比为2∶1,则A的摩尔质量是___________。
B中两原子个数比为1∶1,实验室常用B制备少量的氧气,写出该反应的化学反应方程式___________。
【答案】H元素O元素
N2O518g/mol2H2O2
2H2O+O2↑
元素X、Y、Z质子数都小于18,X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,则X为H元素;
Z原子有两个
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