题目内容

16．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质．下图是元素周期表的一部分．请用元素符号或化学式填空：
（1）所示元素中
①非金属性最强的元素是：F
②金属性最强的元素是：Pb
③原子半径最小的是：F
④最高价含氧酸酸性最强的是HClO4
⑤经常用作半导体材料的元素是：Si（只写一种）
⑥阴影部分属于元素周期表中的VA族，该族元素的最高正价均为+5
（2）根据元素周期律，推导：
①酸性强弱：H3AsO4＜H3PO4（用“＞”或“＜”表示，下同）；
②稳定性：H2S＜HCl     
③沸点：HF＞HCl     
④还原性：I-＞Br-
⑤在O、F、S、Cl四种元素中，非金属性最接近的是：D
A．O和F     B．F和S      C．S和Cl      D．O和Cl
（3）根据同主族元素性质的相似性和递变性进行预测：
①关于Se的预测正确的是：BC
A：常温下Se单质是气体        B：Se最高价氧化物的水化物能和NaOH发生反应
C：氢化物的化学式为H2Se       D：常见的氧化物只有SeO3
②已知Cl2在水溶液中能和SO2反应，Cl2+2H2O+SO2═H2SO4+2HCl，写出Br2在水溶液中和SO2反应的离子反应方程式Br2+2H2O+SO2═4H++SO42-+Cl-．

分析 （1）①同周期自左而右元素的非金属性增强，同主族自上而下元素的非金属性减弱；
②同周期自左而右元素的金属性减弱，同主族自上而下元素的金属性增强；
③同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大；
④最高价含氧酸酸性最强的是高氯酸；
⑤在金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体；
⑥主族元素中，原子最外层电子数与其族序数、最高化合价数相等；
（2）①元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强；
②元素的金属性越强，其氢化物越稳定；
③含有氢键的物质沸点较高；
④非金属性越强，阴离子还原性越弱；
⑤电负性相近的元素，其非金属性相近；
（3）①根据同一主族元素性质的相似性和递变性解答；
②溴和二氧化硫反应氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸．

解答 解：（1）①同周期自左而右元素的非金属性增强，同主族自上而下元素的非金属性减弱，非金属性最强的元素在元素周期表右上角，为F元素，故答案为：F；
②同周期自左而右元素的金属性减弱，同主族自上而下元素的金属性增强，金属性最强的元素在元素周期表左下角，为Pb元素，故答案为：Pb；
③同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，原子半径最小的元素在元素周期表右上角，为F元素，故答案为：F；
④元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，F和O元素没有最高价含氧酸，所以最高价含氧酸酸性最强的是HClO4，故答案为：HClO4；
⑤在金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体，如Si，故答案为：Si；
⑥主族元素中，原子最外层电子数与其族序数、最高化合价数相等，这几种元素原子的最外层电子数是5，所以这几种元素位于第VA族，形成的最高化合价为+5，故答案为：VA；+5；
（2）①元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，P元素的非金属性大于As元素，所以酸性强弱：H3AsO4＜H3PO4，故答案为：＜；
②元素的金属性越强，其氢化物越稳定，S的非金属性小于Cl元素，所以稳定性：H2S＜HCl，故答案为：＜；
③同一主族中，含有氢键的物质沸点大于其相邻元素氢化物的沸点，HF中含有氢键，HCl中没有氢键，所以沸点HF＞HCl，故答案为：＞；
④同一主族中，阴离子的还原性随着原子序数的增大而增强，所以还原性I-＞Br-，故答案为：＞；
⑤电负性相近的元素，其非金属性相近，O元素和Cl元素的电负性接近，所以其非金属性接近，故选：D；
（3）①A．硫为固体，所以常温下Se单质是固体，故A错误；
B．Se最高价氧化物的水化物为酸，能和NaOH发生中和反应，故B正确；
C．同一主族中，其氢化物的化学式相同，所以Se氢化物的化学式为H2Se，故C正确；
D．根据硫的氧化物知，常见的氧化物有SeO3和SeO2，故D错误．
故选：BC；
②溴具有强氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸，同时自身被还原为氢溴酸，离子反应方程式为Br2+2H2O+SO2═4H++SO42-+Cl-，
故答案为：Br2+2H2O+SO2═4H++SO42-+Cl-．

点评 本题考查了元素周期表和元素周期律的综合应用，熟练掌握元素周期律是解本题关键，注意对基础知识的理解掌握．

练习册系列答案
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（1）写出D的电子式
（2）F在空气中遇水蒸气产生白雾现象，这白雾实际上是盐酸小液滴
（3）图中A→B反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑．
（4）图中B→D反应的化学方程式为NaOH+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+NH3↑+H2O．
7．第四周期的许多金属能形成配合物．科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下：
（1）Cu基态原子的外围电子排布为3d104s1，Cr基态原子的外围电子排布为3d54s1，这样排布的理由是3d轨道全满或半满能量低较稳定．
（2）NH3是一种很好的配体，原因是氮原子有一对孤电子对．
（3）图中虚线表示的作用力为氢键、配位键．
（4）胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu（NH3）4SO4•H2O晶体．在该晶体中，含有的原子团或分子有：[Cu（NH3）4]2+、NH3、SO42-、H2O，其中[Cu（NH3）4]2+为平面正方形结构，则呈正四面体结构的原子团或分子是SO42一，写出一种与此正四面体结构互为等电子体的分子的分子式CCl4．
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）4，呈正四面体构型．Ni（CO）4易溶于BC（填标号）．
A．水     B．四氯化碳      C．苯   D．硫酸镍溶液．
4．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．元素X 的简单气态氢化物的沸点比W的低
11．已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、E、F、G、X均为常见的化合物；B和X的摩尔质量相同，E的相对分子质量比D的相对分子质量大16，在一定条件下，各物质相互转化关系如图所示：

（1）写出X的电子式和G的化学式：X，GSO3；
（2）写出有关变化的化学方程式：
B+H2O：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
D+丙：2Na2SO3+O2=2Na2SO4．
1．将盛有12mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（　　）
A．4mLB．10.8mLC．1.2mL或4mLD．8mL或10.8mL
8．下列说法错误的是（　　）
A．在共价化合物中一定含有共价键
B．由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
C．含有离子键的化合物一定是离子化合物
D．双原子单质分子中的共价键一定是非极性键
5．有机物A为烃类化合物，相对分子质量为70，其相关反应如下图所示，其中B、D、E的结构中均含有2个-CH3，且它们均含有4种等效H．

已知：①
②
请回答：
（1）B中所含官能团的名称为溴原子；
（2）Ⅱ、Ⅲ的反应类型依次为为a、b（填字母序号）；
a．取代反应 b．加成反应 c．氧化反应 d．消去反应
（3）写出下列反应的化学方程式：
a．反应Ⅰ：（CH3） 2CHCH2CH2Br+NaOH$→_{△}^{醇}$ （CH3）2 CHCH=CH2+NaBr+H2O
b．A 在催化剂条件下，反应生成高聚物：n CH（CH3）2CH=CH2$\stackrel{催化剂}{→}$
（4）A 的系统命名为3-甲基-1-丁烯，A 的同分异构体中有一对互为顺反异构的链状有机物，且结构中含有2个-CH3，其顺式异构体的结构简式为
（5）C的某同分异构体F可以催化氧化，但不能发生消去反应，F的结构简式为（CH3）3CCH2OH．
6．第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti、Ni可与C、H、O形成多种化合物．
（1）下列叙述正确的是AD．（填字母）
A．CH2O与水分子间能形成氢键
B．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键，C6H6是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
元    素MnFe
电离能
/kJ•mol-1		I1717759
I215091561
I332482957
Mn原子价电子排布式为3d54s2，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，其原因是由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少．
（3）根据元素原子的外围电子排布，可将元素周期表分区，其中Ti属于d区．Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图1所示，则X的化学式为TiO2．

（4）某铁的化合物结构简式如图2所示
①组成上述化合物中各非金属元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H （用元素符号表示）
②在图2中用“→”标出亚铁离子的配位键．
（5）NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的配位数为6，这几个O2-构成的空间构型为正八面体．已知Ni2+与O2-的核间距为anm，NiO的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数用NA表示，则该晶体的密度为$\frac{M×1{0}^{21}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$ g/cm3．

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