- 元素的物理性质的周期性变化
- 共314题
（2015春•湖南校级期末）甲、乙是同周期的非金属元素，若原子半径甲大于乙，则下列四种叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：同周期原子从左到右原子半径逐渐减小，若原子半径甲大于乙，则原子序数乙大于甲，非金属性乙大于甲，
A．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：乙大于甲，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则酸性甲比乙弱，故A错误；
B．非金属性越强，对应氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性甲比乙弱，故B正确；
C．元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，则离子的还原性越弱，则非金属性乙大于甲，则阴离子的还原性甲比乙强，故C错误；
D．非金属性乙大于甲，非金属性越强，单质更容易与氢气反应，所以乙的单质更容易与氢气反应，故D错误；
故选B．
下列递变情况中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则碳、氮、氧、氟的原子半径依次减小，故A错误；
B．硅、磷、硫、氯元素的最高正化合价依次为+4、+5、+6、+7，以此升高，故B正确；
C．钠、镁、铝位于周期表相同周期，从左到右原子的最外层电子数依次增多，故C正确；
D．同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，则锂、钠、钾、铷的金属性依次增强，故D正确．
故选A．
（1）从以上元素中选择，在自然界中有游离态存在的除铁、硫外还有______元素（填元素符号）．
（2）离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料．一容器被离子交换膜分成左右两部分，如图所示．若该交换膜为阳离子交换膜（只允许阳离子自由通过），左边充满盐酸酸化的H2O2溶液，右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液（足量），一段时间后可观察到右边的现象为______，左边发生反应的离子方程式：______；
若该交换膜为阴离子交换膜（只允许阴离子自由通过），左边充满含2molNH4Al（SO4）2的溶液，右边充满含3molBa（OH）2的溶液，当有2molSO42-通过交换膜时（若反应迅速完全），则左右两室沉淀的物质的量之比为______．
（3）某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，利用相关工艺可进行提纯与综合利用．通入一定量的N2后，在1500℃下与Cl2充分反应得到纯化石墨与气体混合物，然后降温至80℃，分别得到不同状态的两类物质a和b．（注：石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃．）
①若a与过量的NaOH溶液反应，可得两种盐，其中一种盐的水溶液具有粘合性，化学反应方程式为______．
②若b与过量的NaOH溶液充分反应后，过滤，所得滤液中阴离子有______；然后向滤液中继续加适量乙酸乙酯并加热可得沉淀，写出生成沉淀的离子方程式______．
正确答案
解：（1）Na、Mg、Al、Cl、Si在自然界中全部以化合态存在，N、S、Fe在自然界中有游离态存在，故答案为：N；
（2）离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料．一容器被离子交换膜分成左右两部分，如图所示．若该交换膜为阳离子交换膜（只允许阳离子自由通过），左边充满盐酸酸化的H2O2溶液，右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液（足量），亚铁离子通过阳离子交换膜进入左边被盐酸酸化的H2O2氧化，铁离子通过阳离子交换膜进入右边与KSCN溶液接触，溶液变成血红色，离子方程式为：2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+；若该交换膜为阴离子交换膜（只允许阴离子自由通过），左边充满含2mol NH4Al（SO4）2的溶液，右边充满含3mol Ba（OH）2的溶液，当有2mol SO42-通过交换膜时（若反应迅速完全），当有2mol SO42-通过交换膜时，根据电荷守恒则有4molOH-进入左室，左室生成氢氧化铝
故答案为：溶液由浅绿色变红色；2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+；2：3；
（3）根据题意，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃；
①a应该是SiCl4，结合a与过量的NaOH溶液反应，可得两种盐，其中一种盐的水溶液具有粘合性（Na2SiO3）得：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；
故答案为：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；
②b是AlCl3、FeCl3、MgCl2的混合物，与过量的NaOH溶液充分反应后，过滤，所得滤液中阴离子有Cl-、OH-、AlO2-；向滤液中继续加适量乙酸乙酯并加热可得沉淀氢氧化铝，生成沉淀的离子方程式为：CH3COOCH2CH3+AlO2-+2H2O
故答案为：Cl-、OH-、AlO2-，CH3COOCH2CH3+AlO2-+2H2O
解析
解：（1）Na、Mg、Al、Cl、Si在自然界中全部以化合态存在，N、S、Fe在自然界中有游离态存在，故答案为：N；
（2）离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料．一容器被离子交换膜分成左右两部分，如图所示．若该交换膜为阳离子交换膜（只允许阳离子自由通过），左边充满盐酸酸化的H2O2溶液，右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液（足量），亚铁离子通过阳离子交换膜进入左边被盐酸酸化的H2O2氧化，铁离子通过阳离子交换膜进入右边与KSCN溶液接触，溶液变成血红色，离子方程式为：2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+；若该交换膜为阴离子交换膜（只允许阴离子自由通过），左边充满含2mol NH4Al（SO4）2的溶液，右边充满含3mol Ba（OH）2的溶液，当有2mol SO42-通过交换膜时（若反应迅速完全），当有2mol SO42-通过交换膜时，根据电荷守恒则有4molOH-进入左室，左室生成氢氧化铝
故答案为：溶液由浅绿色变红色；2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+；2：3；
（3）根据题意，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃；
①a应该是SiCl4，结合a与过量的NaOH溶液反应，可得两种盐，其中一种盐的水溶液具有粘合性（Na2SiO3）得：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；
故答案为：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；
②b是AlCl3、FeCl3、MgCl2的混合物，与过量的NaOH溶液充分反应后，过滤，所得滤液中阴离子有Cl-、OH-、AlO2-；向滤液中继续加适量乙酸乙酯并加热可得沉淀氢氧化铝，生成沉淀的离子方程式为：CH3COOCH2CH3+AlO2-+2H2O
故答案为：Cl-、OH-、AlO2-，CH3COOCH2CH3+AlO2-+2H2O
元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），下列说法正确的是______
a．原子半径和离子半径均减小； b．金属性减弱，非金属性增强；
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强； d．单质的熔点降低．
（2）原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为______，氧化性最弱的简单阳离子是______
（3）已知：
工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是______
制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是______
（4）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料，由粗硅制纯硅过程如下：
Si（粗）
写出SiCl4的电子式：______．在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：______
（5）P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是______
a．NH3 b．HI c．SO2 d．CO2
（6）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1，写出该反应的化学方程式：______．
正确答案
解：（1）a．原子半径和离子半径均减小；第三周期中，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，而离子半径需要根据阴阳离子进行讨论，阳离子只有2个电子层，随着核电荷数在增大，半径逐渐减小，而阴离子有3个电子层，随着核电荷数的增加逐渐减小，但是阴离子半径整体大于阳离子半径，从阴离子到阳离子，半径在减小，故a错误；
b．金属性减弱，非金属性增强；同一周期中，随着核电荷数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故b正确；
c．最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，故c错误；
d．金属单质的熔点降低，即Na＜Mg＜Al＜Si（原子晶体），而非金属单质是分子晶体，熔点比金属单质低，整体趋势是Si＞Al＞Mg＞S＞Na＞P＞Cl2＞Ar，故d错误；
故答案为：b；
（2）原子最外层电子书与次外层电子数相同，而第三周期中次外层电子为8，该元素原子结构示意图为：
故答案为：氩；Na+；
（3）由于氧化镁的熔点远远大于氯化镁的熔点，熔融时消耗更多能量，增加生成成本，所以工业制镁时，采用电解MgCl2而不电解MgO；
由于氯化铝为共价化合物，熔融状态下氯化铝难导电，制锅时电解Al2O3而不电解AlCl3，
故答案为：MgO的熔点高，熔融时消耗更多能量，增加生产成本；氯化铝是共价化合物，熔融态氯化铝难导电；
（4）四氯化硅为共价化合物，氯原子和硅原子都达到8个电子，四氯化硅的电子式为：
1.12kg纯硅的物质的量为：
故答案为：
（5）浓硫酸具有强氧化性、酸性，不能干燥具有还原性、碱性的气体，所以选项中不能用浓硫酸干燥的为a．NH3 b．HI，而P2O5是非氧化性干燥剂，不能干燥碱性气体，可以干燥碘化氢，所以b正确，
故答案为：b；
（6）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1，则该无氧酸为KCl，KCl中氯元素化合价为-1，说明氯酸钾中氯元素化合价降低，则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高，由于氯酸钾中氯元素化合价为+5，则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾，根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为：4KClO3
故答案为：4KClO3
解析
解：（1）a．原子半径和离子半径均减小；第三周期中，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，而离子半径需要根据阴阳离子进行讨论，阳离子只有2个电子层，随着核电荷数在增大，半径逐渐减小，而阴离子有3个电子层，随着核电荷数的增加逐渐减小，但是阴离子半径整体大于阳离子半径，从阴离子到阳离子，半径在减小，故a错误；
b．金属性减弱，非金属性增强；同一周期中，随着核电荷数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故b正确；
c．最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，故c错误；
d．金属单质的熔点降低，即Na＜Mg＜Al＜Si（原子晶体），而非金属单质是分子晶体，熔点比金属单质低，整体趋势是Si＞Al＞Mg＞S＞Na＞P＞Cl2＞Ar，故d错误；
故答案为：b；
（2）原子最外层电子书与次外层电子数相同，而第三周期中次外层电子为8，该元素原子结构示意图为：
故答案为：氩；Na+；
（3）由于氧化镁的熔点远远大于氯化镁的熔点，熔融时消耗更多能量，增加生成成本，所以工业制镁时，采用电解MgCl2而不电解MgO；
由于氯化铝为共价化合物，熔融状态下氯化铝难导电，制锅时电解Al2O3而不电解AlCl3，
故答案为：MgO的熔点高，熔融时消耗更多能量，增加生产成本；氯化铝是共价化合物，熔融态氯化铝难导电；
（4）四氯化硅为共价化合物，氯原子和硅原子都达到8个电子，四氯化硅的电子式为：
1.12kg纯硅的物质的量为：
故答案为：
（5）浓硫酸具有强氧化性、酸性，不能干燥具有还原性、碱性的气体，所以选项中不能用浓硫酸干燥的为a．NH3 b．HI，而P2O5是非氧化性干燥剂，不能干燥碱性气体，可以干燥碘化氢，所以b正确，
故答案为：b；
（6）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1，则该无氧酸为KCl，KCl中氯元素化合价为-1，说明氯酸钾中氯元素化合价降低，则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高，由于氯酸钾中氯元素化合价为+5，则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾，根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为：4KClO3
故答案为：4KClO3
下列各组顺序的排列不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．同周期元素原子的半径从左到右依次减小，则原子半径：Al＜Mg＜Na，故A错误；
B．同周期元素气态氢化物的稳定性从左到右逐渐增强，即热稳定性：HCl＞H2S＞PH3，故B正确；
C．同周期最高价氧化物对应水合物的酸性从左到右依次增强（Si、P同周期），同主族最高价氧化物对应水合物的酸性从上到下依次减弱（C、Si同主族），
则酸性强弱：H2SiO4＜H2CO3＜H3PO4，故C正确；
D．NaCl属于离子晶体，熔点较高，Na属于金属晶体，熔点较低，CO2属于分子晶体，熔点更低．也可以这样解答，根据所学知识，NaCl的熔点会高于100℃，Na的熔点低于100℃，而CO2常温下为气体．因此，溶点：NaCl＞Na＞CO2．故D正确；
故选A．
扫码查看完整答案与解析