E单元物质结构元素周期律E1原子结构2．E1、E3[2015·江苏卷]下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )A．质子数为17、中子数为20的氯原子：ClB．氯离子(Cl－)的结构示意图：C．氯分子的电子式：Cl,··),··,)·,·)Cl,··),··,)·,·)D．氯乙烯分子的结构简式：H3C—CH2Cl2．C [解析]元素左上角的数字表示质量数，应为17＋20＝37，A项错误；Cl－的最外层为8个电子，B项错误；Cl2中两个Cl原子之间有一对共用电子对，C项正确；H3C—CH2Cl为氯乙烷，氯乙烯中有一个碳碳双键，结构简式为CH2===CHCl,D项错误。12．E1、E2、E3[2015·海南卷]a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是( )A．d元素的非金属性最强B．它们均存在两种或两种以上的氧化物C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物D．b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键12．D [解析]M层有1个电子的元素是Na；最外层电子数是内层电子数2倍，则核外电子排布有两个电子层，分别为2、4，b是碳元素；c元素的最高化合价和最低化合价的绝对值和为8，最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，则该元素的最高化合价和最低化合价分别是＋6、－2价，故为S；第三周期原子半径比硫小的元素是氯，即为d。上述非金属元素中氯的非金属性最强，A项正确；Na可以形成氧化物Na2O、Na2O2，C可以形成氧化物CO、CO2，S的氧化物有SO2、SO3，Cl的氧化物有Cl2O、ClO2、ClO3等多种氧化物，B项正确；Na为金属元素，与其他元素形成的化合物都是离子化合物，C项正确；碳形成的有机物如CH3CH3，既有极性键，又有非极性键，D项错误。25．E1、E2、E3、E4、F3[2015·安徽卷]C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。(1)Si位于元素周期表第________周期第________族。(2)N的基态原子核外电子排布式为______________；Cu的基态原子最外层有________个电子。(3)用“>”或“<”填空：原子半径电负性熔点沸点Al______SiN______O金刚石____晶体硅CH4____SiH4(4)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 图1 图20～t1\n时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是__________________________________________，溶液中的H＋向________极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______________________________________________________________________。25．(1)三 ⅣA (2)1s22s22p3 1(3)> < > <(4)2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O 正 Al在浓HNO3中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应[解析](1)Si元素为主族元素，原子序数为14，原子结构示意图为，故是第三周期第ⅣA族元素。(2)N元素的原子序数为7，基态原子的核外电子排布为1s22s22p3；Cu元素为第四周期第ⅠB族，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，最外层有1个电子。(3)Al原子与Si原子电子层数相同，但Si的核电荷数大，半径小；与N原子相比，O原子的核电荷数大，半径小，故电负性大；金刚石和晶体硅都为原子晶体，金刚石中的碳碳键比晶体硅中的硅硅键的键长短、键能大，金刚石的熔点高；CH4、SiH4都是分子晶体，分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。(4)由题意知反应过程中产生NO2气体，则是NO被还原得到的；正极发生还原反应且消耗H＋，故H＋向正极移动；该原电池中刚开始Al片为负极，随着反应的进行，铝片与浓硝酸接触钝化，铜片被硝酸氧化失电子作负极，电子流动方向改变。23．E1、D5、H3、H1、H5[2015·福建卷]研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。(1)①硫离子的结构示意图为____________。②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)25℃，在0.10mol·L－1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2－)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。图0①pH＝13时，溶液中的c(H2S)＋c(HS－)＝________mol·L－1。②某溶液含0.020mol·L－1Mn2＋、0.10mol·L－1H2S，当溶液pH＝________时，Mn2＋开始沉淀。[已知：Ksp(MnS)＝2.8×10－13](3)25℃，两种酸的电离平衡常数如下表。Ka1Ka2H2SO31.3×10－26.3×10－8H2CO34.2×10－75.6×10－11①HSO的电离平衡常数表达式K＝____________。\n②0.10mol·L－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________________。③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为__________________________________。23．(1)① ②C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O(2)①0.043 ②5(3)①或②c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(HSO)＞c(H＋)或[Na＋]＞[SO]＞[OH－]＞[HSO]＞[H＋]③H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O[解析](1)①S是16号元素。S原子获得2个电子变为S2－，硫离子的结构示意图为。②浓硫酸与木炭反应生成CO2、SO2、H2O，由此可写出对应的化学方程式。(2)由图知pH＝13时，c(S2－)＝0.057mol/L，由物料守恒得0.1mol/LH2S溶液中，c(H2S)＋c(HS－)＝0.10mol/L－c(S2－)＝0.043mol/L。形成MnS沉淀时，当c(Mn2＋)＝0.02mol/L时，c(S2－)≥2.8×10－13÷0.02＝1.4×10－11mol/L，根据图像中对应关系可知此时pH＝5。(3)由电离平衡HSOSO＋H＋得K＝。由于SO水解生成OH－、HSO，HSO又进一步水解生成H2SO3，故离子浓度大小顺序为c(Na＋)>c(SO)>c(OH－)>c(HSO)>c(H＋)。由电离平衡常数数据知，H2SO3二级电离平衡常数小于H2CO3的一级电离平衡常数，因此HSO酸性比H2CO3的酸性弱，故亚硫酸与NaHCO3溶液反应，亚硫酸转化为HSO，反应的离子方程式为H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O。8．B2、E1、E3[2015·重庆卷]某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。(1)NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na，N2的电子式为________。(2)Fe2O3是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为________(已知该反应为置换反应)。(3)KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化学键的类型为______________，K的原子结构示意图为____________。(4)NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为___________________________。(5)100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N233.6L(标准状况)。①用碱石灰除去的物质为________；②该产气药剂中NaN3的质量分数为________。8．(1) (2)Fe\n(3)离子键和共价键 (4)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(5)①CO2、H2O ②65%[解析](1)N2的结构式为N≡N，故电子式为。(2)置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，则Na与Fe2O3反应生成Fe和Na2O。(3)KClO4中K＋与ClO存在离子键，ClO中氯和氧之间存在共价键。(4)碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳和水。(5)碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，能够吸收二氧化碳和水。n(N2)＝1.5mol，根据氮原子守恒n(NaN3)＝n(N2)＝1mol，m(NaN3)＝65g，则NaN3的质量分数是65g÷100g×100%＝65%。E2元素周期表和元素周期律2．C2、D3、E2[2015·重庆卷]下列叙述正确的是( )A．I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强B．P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强C．Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应D．SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO42．B [解析]I、Br同主族，非金属性I＜Br，气态氢化物的热稳定性HI＜HBr，A项错误；P、Si同周期，非金属性P＞Si，最高价氧化物对应的水化物的酸性H3PO4＞H2SiO3，B项正确；MgO是碱性氧化物，不能与NaOH反应，C项错误；SO2通入水中显酸性，NO能将其氧化为SO，最终生成BaSO4沉淀，D项错误。9．E2E3[2015·浙江卷]下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )XYZWTA.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C．YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性9．D [解析]短周期元素中，同主族元素核电荷数具有2倍倍数关系的是O和S，根据元素在周期表中的位置可知X为O，Y为Si，Z为P，W为S，T为As。原子半径P>S>O，氢化物的热稳定性PH3<H2S<H2O，A项错误；Y、Z、W的单质为单质硅、磷和硫，自然界中有单质S存在，它们最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3,B项错误；SiO2熔化时破化共价键，SO3为分子晶体，液态SO3汽化时破坏分子间作用力，C项错误；As与Si位于对角线，性质有相似性，故可用作半导体，As2O3中As为＋3价，可以氧化至＋5价，也可以还原至－3价，所以As2O3具有氧化性和还原性，正确。25．E1、E2、E3、E4、F3[2015·安徽卷]C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。\n(1)Si位于元素周期表第________周期第________族。(2)N的基态原子核外电子排布式为______________；Cu的基态原子最外层有________个电子。(3)用“>”或“<”填空：原子半径电负性熔点沸点Al______SiN______O金刚石____晶体硅CH4____SiH4(4)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 图1 图20～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是__________________________________________，溶液中的H＋向________极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______________________________________________________________________。25．(1)三 ⅣA (2)1s22s22p3 1(3)> < > <(4)2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O 正 Al在浓HNO3中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应[解析](1)Si元素为主族元素，原子序数为14，原子结构示意图为，故是第三周期第ⅣA族元素。(2)N元素的原子序数为7，基态原子的核外电子排布为1s22s22p3；Cu元素为第四周期第ⅠB族，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，最外层有1个电子。(3)Al原子与Si原子电子层数相同，但Si的核电荷数大，半径小；与N原子相比，O原子的核电荷数大，半径小，故电负性大；金刚石和晶体硅都为原子晶体，金刚石中的碳碳键比晶体硅中的硅硅键的键长短、键能大，金刚石的熔点高；CH4、SiH4都是分子晶体，分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。(4)由题意知反应过程中产生NO2气体，则是NO被还原得到的；正极发生还原反应且消耗H＋，故H＋向正极移动；该原电池中刚开始Al片为负极，随着反应的进行，铝片与浓硝酸接触钝化，铜片被硝酸氧化失电子作负极，电子流动方向改变。7．E2、E5[2015·北京卷]下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )A．酸性：H2SO4>H3PO4B．非金属性：Cl>BrC．碱性：NaOH>Mg(OH)2D．热稳定性：Na2CO3>NaHCO37．D [解析]硫的非金属性比磷强，故最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4>H3PO4，A能解释；同主族从上至下元素的非金属性依次减弱，则非金属性Cl>Br，B能解释；钠的金属性比镁强，故最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH>Mg(OH)2，C能解释；正盐与酸式盐的热稳定性与元素的非金属性无关，D不能解释。\n10．E2[2015·福建卷]短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是( )图0A．原子半径：W>Z>Y>XB．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>ZC．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>ZD．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等10．A [解析]由短周期元素的位置可知，W为第三周期元素，设W质子数为x，则W的核外电子排布2，8，x－10，由W原子的质子数是最外层电子数的3倍可知x＝3(x－10)，x＝15，则W是P，X是N，Y是O，Z是Si。由同周期从左到右、同主族元素从上至下原子半径变化规律可知，原子半径Z>W>X>Y，A项错误；元素的非金属性Y>X>W>Z，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则酸性HNO3>H3PO4>H2SiO3，B项正确；非金属性越强，对应氢化物热稳定性越强，Y、X、W、Z的氢化物稳定性H2O>NH3>PH3>SiH4，C项正确；X、W为ⅤA族元素，最高化合价为＋5，Z为ⅣA族元素，最高化合价为＋4，其最高化合价与主族序数相等，D项正确。2．E2[2015·海南卷]下列离子中半径最大的是( )A．Na＋B．Mg2＋C．O2－D.F－2．C [解析]四种离子均为10e－结构，具有相同的电子层结构的离子，离子半径随核电荷数增大而减小——序大径小原则，所以离子半径最大的是O2－，C项正确。3．[2015·海南卷]0.1mol下列气体分别与1L0.1mol·L－1的NaOH溶液反应，形成的溶液pH最小的是( )A．NO2B．SO2C．SO3D．CO23．C [解析]A项，NO2和NaOH溶液发生反应：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，二者恰好反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，NaNO2为强碱弱酸盐，NO水解使溶液显碱性；B项，SO2与NaOH等物质的量反应：SO2＋NaOH===NaHSO3，由于HSO电离程度大于其水解程度，溶液显酸性；C项，发生反应：SO3＋NaOH===NaHSO4，该盐是强酸强碱的酸式盐，HSO完全电离，溶液的酸性相当于一元强酸，酸性比C项NaHSO3强；D项，发生反应：CO2＋NaOH===NaHCO3，由于HCO电离程度小于水解程度，溶液显碱性。综上所述，pH最小的溶液是NaHSO4，C项正确。12．E1、E2、E3[2015·海南卷]a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是( )A．d元素的非金属性最强B．它们均存在两种或两种以上的氧化物C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物D．b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键12．D [解析]M层有1个电子的元素是Na；最外层电子数是内层电子数2倍，则核外电子排布有两个电子层，分别为2、4，b是碳元素；c元素的最高化合价和最低化合价的绝对值和为8，最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，则该元素的最高化合价和最低化合价分别是＋6、－2价，故为S；第三周期原子半径比硫小的元素是氯，即为d。上述非金属元素中氯的非金属性最强，A项正确；Na可以形成氧化物Na2O、Na2O2\n，C可以形成氧化物CO、CO2，S的氧化物有SO2、SO3，Cl的氧化物有Cl2O、ClO2、ClO3等多种氧化物，B项正确；Na为金属元素，与其他元素形成的化合物都是离子化合物，C项正确；碳形成的有机物如CH3CH3，既有极性键，又有非极性键，D项错误。4．E2、E3、B3、F1[2015·江苏卷]在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是( )A．元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B．Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性D．该反应中化学能全部转化为热能4．C [解析]碳的同素异形体除金刚石和石墨外，还存在C60等同素异形体，A项错误；Mg的电子层数比Mg2＋多，所以半径r(Mg)>r(Mg2＋)，B项错误；反应方程式为2Mg＋CO22MgO＋C，还原剂为Mg，还原产物为C，根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性知，Mg的还原性强于C，C项正确；燃烧过程中化学能除了转化为热能外还转化为光能等其他能量，D项错误。5．E2[2015·江苏卷]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( )A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W5．A [解析]由题意推断，X、Y、Z、W分别是O、F、Al、Si。最外层电子数F>O>Si>Al，A项正确；半径Al>Si>O>F，B项错误；非金属性O>Si,C项错误；简单气态氢化物的稳定性HF>H2O>SiH4,D项错误。9．E2、E3、E5[2015·全国卷Ⅱ]原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )A．元素的非金属性次序为c>b>aB．a和其他3种元素均能形成共价化合物C．d和其他3种元素均能形成离子化合物D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、69．B [解析]根据a－与氦具有相同电子层结构可确定a为H，结合b、c次外层均为8个电子，且最外层电子数分别为6和7，可确定b、c分别为S和Cl，因c－和d＋的电子层结构相同，可确定d为K。根据元素在周期表中位置确定元素的非金属性c>b>a，A项正确；H与K形成的KH是离子化合物，B项错误；K与S、Cl、H均形成离子化合物，C项正确；H的最高价和最低价分别为＋1和－1、S的最高价和最低价分别为＋6和－2、Cl的最高价和最低价分别为＋7和－1，它们的代数和分别为0、4、6，D项正确。12．E2、E3、E5[2015·全国卷Ⅰ]W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )A．单质的沸点：W>XB．阴离子的还原性：W>ZC．氧化物的水化物的酸性：Y<Z\nD．X与Y不能存在于同一离子化合物中12．B [解析]W的L层无电子，则W是H元素，X的L层有5个电子，X的L层为最外层，则X为N元素，Y与Z的L层都有8个电子，则Y和Z为第三周期元素，四种元素的最外层电子数之和为18，Y与Z的最外层电子数之和为12，Z的原子序数大于Y，则Y为P，Z为Cl。H2、N2都是分子晶体，且相对分子质量N2＞H2，因此H2的沸点低于N2，A项错误；H的非金属性比Cl弱，则其阴离子的还原性H－＞Cl－，B项正确；只能根据元素非金属性的强弱比较其最高价氧化物的水化物酸性强弱，其他氧化物的水化物的酸性无法比较，C项错误；N、P可以同时存在于同一离子化合物中，如磷酸的各种铵盐等，D项错误。8．E2、E3[2015·山东卷]短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下表所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是( )YZXWA.原子半径：X<Y<ZB．气态氢化物的稳定性：X>ZC．Z、W均可与Mg形成离子化合物D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W8．C [解析]设Z的原子序数为n，则Y、W的原子序数分别为n－1和n＋9，由于Y、W的原子序数之和是Z的3倍，则n－1＋n＋9＝3n，解之得n＝8，则X、Y、Z、W分别为Si、N、O、Cl。X位于Y、Z的左下方，故原子半径X>Y＞Z，故A项错误；非金属性O＞Si，则气态氢化物稳定性H2O＞SiH4，B项错误；O、Cl分别与Mg形成MgO、MgCl2，二者均是离子化合物，C项正确；最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4＞HNO3，D项错误。7．C2、E2、E3、F2[2015·天津卷]随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。图0根据判断出的元素回答问题：(1)f在周期表中的位置是________________。(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)：________＞________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：________＞________。(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：________。(4)已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________________。(5)上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2。向盛有10mL1mol·L－1R溶液的烧杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：\n图0①R溶液中，离子浓度由大到小的顺序是________________________________。②写出m点反应的离子方程式：____________________。③若在R溶液中改加20mL1.2mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为______mol。7．(1)第三周期ⅢA族(2)r(O2－) r(Na＋) HClO4 H2SO4(3)等其他合理答案均可)(4)2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH＝－511kJ·mol－1(5)①c(SO)>c(NH)>c(Al3＋)>c(H＋)>c(OH－)②NH＋OH－===NH3·H2O③0.022[解析](1)根据题中的化合价可知，d为O，g为S，则f为Al，位于元素周期表第三周期ⅢA族。(2)d为O，e为Na，O2－、Na＋具有相同电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径O2－＞Na＋。g为S，h为Cl，非金属性Cl＞S，故最高价氧化物对应的水化物酸性HClO4＞H2SO4。(3)四原子化合物有NH3、H2O2、HC≡CH、HCHO等。(4)e为Na，d为O，Na在O2中燃烧生成Na2O2，则该热化学方程式为2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH＝－255.5kJ·mol－1×2＝－511kJ·mol－1。(5)①R为NH4Al(SO4)2，根据“越弱越水解”，Al3＋比NH更易水解，水解后溶液显酸性，离子浓度大小为c(SO)＞c(NH)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。②Al3＋比NH更易水解，Al3＋结合OH－的能力比NH结合OH－的能力强，故m点为NH与OH－的反应。③n[NH4Al(SO4)2]＝0.01L×1mol/L＝0.01mol，n[Ba(OH)2]＝0.02L×1.2mol/L＝0.024mol，SO为0.02mol、Ba2＋为0.024mol，二者反应生成0.02molBaSO4，Al3＋、NH均为0.01mol，OH－为0.048mol，根据题中图示，Al3＋先沉淀，NH再反应，Al(OH)3后溶解，0.01molAl3＋沉淀时消耗0.03molOH－，0.01molNH反应时消耗0.01molOH－，剩余0.008molOH－，只能溶解0.008molAl(OH)3，还有0.002molAl(OH)3，产生的沉淀为0.02molBaSO4和0.002molAl(OH)3，总共为0.022mol。11．A1、E2、F3[2015·重庆卷]我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第______周期。(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为________。(3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是________。A．降低了反应的活化能B．增大了反应的速率C．降低了反应的焓变D．增大了反应的平衡常数(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O\n与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为______________________________________________。(5)图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。图0①腐蚀过程中，负极是________(填图中字母“a”或“b”或“c”)；②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为____________________________________________；③若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为________L(标准状况)。11．(1)四(2)10∶1(3)A、B(4)Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O(5)①c ②2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓③0.448[解析](1)Cu的原子序数为29，位于元素周期表第四周期。(2)Sn、Pb的原子数目之比等于二者的物质的量之比：∶＝10∶1。(3)催化剂能够降低反应的活化能，增大反应速率，A、B正确；催化剂不能改变反应的焓变，不能使平衡移动，不能改变平衡常数，C、D错误。(4)Ag2O和CuCl发生复分解反应，化合价不变，化学方程式为Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O。(5)①根据图示，青铜基体发生氧化反应，转化为Cu2＋，故c作负极。②负极上Cu发生氧化反应，产物为Cu2＋，正极上O2发生还原反应，产物为OH－，故该反应为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓。③根据得失电子守恒，由O24OH－、2CuCu2(OH)3Cl，可得关系式：O2～Cu2(OH)3Cl，则理论上消耗标准状况下O2的体积为×22.4L/mol＝0.448L。E3分子结构化学键8．E2、E3[2015·山东卷]短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下表所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是( )YZXWA.原子半径：X<Y<ZB．气态氢化物的稳定性：X>ZC．Z、W均可与Mg形成离子化合物D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W8．C [解析]设Z的原子序数为n，则Y、W的原子序数分别为n－1和n\n＋9，由于Y、W的原子序数之和是Z的3倍，则n－1＋n＋9＝3n，解之得n＝8，则X、Y、Z、W分别为Si、N、O、Cl。X位于Y、Z的左下方，故原子半径X>Y＞Z，故A项错误；非金属性O＞Si，则气态氢化物稳定性H2O＞SiH4，B项错误；O、Cl分别与Mg形成MgO、MgCl2，二者均是离子化合物，C项正确；最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4＞HNO3，D项错误。9．E2、E3、E5[2015·全国卷Ⅱ]原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )A．元素的非金属性次序为c>b>aB．a和其他3种元素均能形成共价化合物C．d和其他3种元素均能形成离子化合物D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、69．B [解析]根据a－与氦具有相同电子层结构可确定a为H，结合b、c次外层均为8个电子，且最外层电子数分别为6和7，可确定b、c分别为S和Cl，因c－和d＋的电子层结构相同，可确定d为K。根据元素在周期表中位置确定元素的非金属性c>b>a，A项正确；H与K形成的KH是离子化合物，B项错误；K与S、Cl、H均形成离子化合物，C项正确；H的最高价和最低价分别为＋1和－1、S的最高价和最低价分别为＋6和－2、Cl的最高价和最低价分别为＋7和－1，它们的代数和分别为0、4、6，D项正确。4．E2、E3、B3、F1[2015·江苏卷]在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是( )A．元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B．Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性D．该反应中化学能全部转化为热能4．C [解析]碳的同素异形体除金刚石和石墨外，还存在C60等同素异形体，A项错误；Mg的电子层数比Mg2＋多，所以半径r(Mg)>r(Mg2＋)，B项错误；反应方程式为2Mg＋CO22MgO＋C，还原剂为Mg，还原产物为C，根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性知，Mg的还原性强于C，C项正确；燃烧过程中化学能除了转化为热能外还转化为光能等其他能量，D项错误。2．E1、E3[2015·江苏卷]下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )A．质子数为17、中子数为20的氯原子：ClB．氯离子(Cl－)的结构示意图：C．氯分子的电子式：Cl,··),··,)·,·)Cl,··),··,)·,·)D．氯乙烯分子的结构简式：H3C—CH2Cl2．C [解析]元素左上角的数字表示质量数，应为17＋20＝37，A项错误；Cl－的最外层为8个电子，B项错误；Cl2中两个Cl原子之间有一对共用电子对，C项正确；H3C—CH2Cl为氯乙烷，氯乙烯中有一个碳碳双键，结构简式为CH2===CHCl,D项错误。12．E1、E2、E3[2015·海南卷]a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是( )A．d元素的非金属性最强B．它们均存在两种或两种以上的氧化物\nC．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物D．b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键12．D [解析]M层有1个电子的元素是Na；最外层电子数是内层电子数2倍，则核外电子排布有两个电子层，分别为2、4，b是碳元素；c元素的最高化合价和最低化合价的绝对值和为8，最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，则该元素的最高化合价和最低化合价分别是＋6、－2价，故为S；第三周期原子半径比硫小的元素是氯，即为d。上述非金属元素中氯的非金属性最强，A项正确；Na可以形成氧化物Na2O、Na2O2，C可以形成氧化物CO、CO2，S的氧化物有SO2、SO3，Cl的氧化物有Cl2O、ClO2、ClO3等多种氧化物，B项正确；Na为金属元素，与其他元素形成的化合物都是离子化合物，C项正确；碳形成的有机物如CH3CH3，既有极性键，又有非极性键，D项错误。23．E2[2015·广东卷](双选)`甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表。己的最高价氧化物对应的水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是( )A．丙与戊的原子序数相差28B．气态氢化物的稳定性：庚<己<戊C．常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维23．AD [解析]有强脱水性的物质为浓硫酸，则己为S，由元素周期表结构推知：丙为B元素，庚为F元素，丁为Si，戊为As。根据甲元素的信息可知，甲为Mg，乙为Ca。B质子数为5，As质子数为33，二者原子序数相差28，A项正确；非金属性F＞S＞As，所以氢化物的稳定性HF＞H2S＞AsH3，B项错误；Mg在常温下不与水反应，C项错误；丁的最高价氧化物为SiO2，是光导纤维的主要成分，D项正确。9．B2、E3、F3、J2[2015·广东卷]下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是( )选项叙述Ⅰ叙述ⅡA1己醇的沸点比己烷的沸点高1己醇和己烷可通过蒸馏初步分离B原电池可将化学能转化为电能原电池需外接电源才能工作C乙二酸可与KMnO4溶液发生反应乙二酸具有酸性DNa在Cl2中燃烧的生成物含离子键NaCl固体可导电9.A [解析]1己醇和己烷互溶，1己醇的沸点比己烷的沸点高且相差较大，可以用蒸馏法分离，A项正确；原电池可将化学能转化为电能，发生的反应为自发进行的氧化还原反应，不需外接电源，B项错误；高锰酸钾有强氧化性，乙二酸与酸性高锰酸钾溶液反应体现了其还原性而非酸性，C项错误；NaCl中含离子键，属于离子化合物，但其固体不能导电，D项错误。25．E1、E2、E3、E4、F3[2015·安徽卷]C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。(1)Si位于元素周期表第________周期第________族。(2)N的基态原子核外电子排布式为______________；Cu的基态原子最外层有________个电子。(3)用“>”或“<”填空：\n原子半径电负性熔点沸点Al______SiN______O金刚石____晶体硅CH4____SiH4(4)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 图1 图20～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是__________________________________________，溶液中的H＋向________极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______________________________________________________________________。25．(1)三 ⅣA (2)1s22s22p3 1(3)> < > <(4)2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O 正 Al在浓HNO3中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应[解析](1)Si元素为主族元素，原子序数为14，原子结构示意图为，故是第三周期第ⅣA族元素。(2)N元素的原子序数为7，基态原子的核外电子排布为1s22s22p3；Cu元素为第四周期第ⅠB族，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，最外层有1个电子。(3)Al原子与Si原子电子层数相同，但Si的核电荷数大，半径小；与N原子相比，O原子的核电荷数大，半径小，故电负性大；金刚石和晶体硅都为原子晶体，金刚石中的碳碳键比晶体硅中的硅硅键的键长短、键能大，金刚石的熔点高；CH4、SiH4都是分子晶体，分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。(4)由题意知反应过程中产生NO2气体，则是NO被还原得到的；正极发生还原反应且消耗H＋，故H＋向正极移动；该原电池中刚开始Al片为负极，随着反应的进行，铝片与浓硝酸接触钝化，铜片被硝酸氧化失电子作负极，电子流动方向改变。9．E3、F1[2015·北京卷]最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：图0下列说法中正确的是( )A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程9．C [解析]由图示可知CO和O生成CO2是放热反应，A错误；由状态Ⅰ、状态Ⅱ可知CO没有断键，B错误；CO2\n中碳氧键为极性键，C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，不是O2分子，D错误。12．E2、E3、E5[2015·全国卷Ⅰ]W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )A．单质的沸点：W>XB．阴离子的还原性：W>ZC．氧化物的水化物的酸性：Y<ZD．X与Y不能存在于同一离子化合物中12．B [解析]W的L层无电子，则W是H元素，X的L层有5个电子，X的L层为最外层，则X为N元素，Y与Z的L层都有8个电子，则Y和Z为第三周期元素，四种元素的最外层电子数之和为18，Y与Z的最外层电子数之和为12，Z的原子序数大于Y，则Y为P，Z为Cl。H2、N2都是分子晶体，且相对分子质量N2＞H2，因此H2的沸点低于N2，A项错误；H的非金属性比Cl弱，则其阴离子的还原性H－＞Cl－，B项正确；只能根据元素非金属性的强弱比较其最高价氧化物的水化物酸性强弱，其他氧化物的水化物的酸性无法比较，C项错误；N、P可以同时存在于同一离子化合物中，如磷酸的各种铵盐等，D项错误。27．B3、C5、D5、E3、J2[2015·全国卷Ⅰ]硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：图0回答下列问题：(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：________________________________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有__________________________________________(写出两条)。(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是________________。(化学式)(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是____________________________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是________________________________________。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是____________(填名称)。(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________________。(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程：____________________________________________________________________________________。\n27．(1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO42H3BO3＋2MgSO4 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4(3)将Fe2＋氧化成Fe3＋ 使Fe3＋与Al3＋形成氢氧化物而除去(4)(七水)硫酸镁(5)(6)2H3BO3B2O3＋3H2O3Mg＋B2O33MgO＋2B[解析](1)根据题干表述及流程图知硫酸酸浸铁硼矿过程中，与Mg2B2O5·H2O反应的产物应有H3BO3、MgSO4；铁硼矿与硫酸的反应为固液反应，为提高反应速率可通过升高温度、增大溶液浓度、增大固体表面积(粉碎矿石)、搅拌等措施。(2)Fe3O4俗名磁性氧化铁，可利用其磁性从滤渣中分离，剩余固体为SiO2和CaSO4。(3)Fe2＋沉淀所需溶液pH较大，Fe3＋沉淀所需溶液pH较小，可加入H2O2将Fe2＋转化为Fe3＋后调节pH，使之沉淀除去。(4)从流程图看，铁硼矿中的Fe3O4、Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等杂质经过前几次操作均已被除去，剩余含MgSO4和硼酸的溶液，会有MgSO4·7H2O晶体混杂在硼酸中。(5)NaBH4中Na＋和BH之间为离子键，BH中H和B之间为共价键，根据8电子(或2电子)稳定结构，NaBH4电子式为。7．C2、E2、E3、F2[2015·天津卷]随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。图0根据判断出的元素回答问题：\n(1)f在周期表中的位置是________________。(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)：________＞________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：________＞________。(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：________。(4)已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________________。(5)上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2。向盛有10mL1mol·L－1R溶液的烧杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：图0①R溶液中，离子浓度由大到小的顺序是________________________________。②写出m点反应的离子方程式：____________________。③若在R溶液中改加20mL1.2mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为______mol。7．(1)第三周期ⅢA族(2)r(O2－) r(Na＋) HClO4 H2SO4(3)等其他合理答案均可)(4)2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH＝－511kJ·mol－1(5)①c(SO)>c(NH)>c(Al3＋)>c(H＋)>c(OH－)②NH＋OH－===NH3·H2O③0.022[解析](1)根据题中的化合价可知，d为O，g为S，则f为Al，位于元素周期表第三周期ⅢA族。(2)d为O，e为Na，O2－、Na＋具有相同电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径O2－＞Na＋。g为S，h为Cl，非金属性Cl＞S，故最高价氧化物对应的水化物酸性HClO4＞H2SO4。(3)四原子化合物有NH3、H2O2、HC≡CH、HCHO等。(4)e为Na，d为O，Na在O2中燃烧生成Na2O2，则该热化学方程式为2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH＝－255.5kJ·mol－1×2＝－511kJ·mol－1。(5)①R为NH4Al(SO4)2，根据“越弱越水解”，Al3＋比NH更易水解，水解后溶液显酸性，离子浓度大小为c(SO)＞c(NH)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。②Al3＋比NH更易水解，Al3＋结合OH－的能力比NH结合OH－的能力强，故m点为NH与OH－的反应。③n[NH4Al(SO4)2]＝0.01L×1mol/L＝0.01mol，n[Ba(OH)2]＝0.02L×1.2mol/L＝0.024mol，SO为0.02mol、Ba2＋为0.024mol，二者反应生成0.02molBaSO4，Al3＋、NH均为0.01mol，OH－为0.048mol，根据题中图示，Al3＋先沉淀，NH再反应，Al(OH)3后溶解，0.01molAl3＋沉淀时消耗0.03molOH－，0.01molNH反应时消耗0.01molOH－，剩余0.008molOH－\n，只能溶解0.008molAl(OH)3，还有0.002molAl(OH)3，产生的沉淀为0.02molBaSO4和0.002molAl(OH)3，总共为0.022mol。9．E2E3[2015·浙江卷]下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )XYZWTA.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增C．YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性9．D [解析]短周期元素中，同主族元素核电荷数具有2倍倍数关系的是O和S，根据元素在周期表中的位置可知X为O，Y为Si，Z为P，W为S，T为As。原子半径P>S>O，氢化物的热稳定性PH3<H2S<H2O，A项错误；Y、Z、W的单质为单质硅、磷和硫，自然界中有单质S存在，它们最高价氧化物对应的水化物的酸性H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3,B项错误；SiO2熔化时破化共价键，SO3为分子晶体，液态SO3汽化时破坏分子间作用力，C项错误；As与Si位于对角线，性质有相似性，故可用作半导体，As2O3中As为＋3价，可以氧化至＋5价，也可以还原至－3价，所以As2O3具有氧化性和还原性，正确。28．E3F2G2[2015·浙江卷]乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为CH2CH3(g)CHCH2(g)＋H2(g)。(1)已知：化学键C—HC—CC===CH—H键能/(kJ·mol－1)412348612436计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)维持体系总压p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝__________(用α等符号表示)。(3)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：①\n掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实：__________________________________________________________________________________________。②控制反应温度为600℃的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2===CO＋H2O，CO2＋C===2CO。新工艺的特点有________(填编号)。①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移②不用高温水蒸气，可降低能量消耗③有利于减少积炭④有利于CO2资源利用28．(1)124(2)Kp＝p或Kc＝(3)①正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果②600℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大(4)①②③④[解析](1)用反应物的总键能减去生成的总键能等于反应的焓变，反应可看成是苯乙烷中乙基的两个碳氢键断裂，由碳碳单键变成碳碳双键，同时有H2生成，故有ΔH＝412kJ·mol－1×2＋348kJ·mol－1－612kJ·mol－1－436kJ·mol－1＝124kJ·mol－1。(2)平衡时，n(乙苯)＝n(1－α)mol，n(苯乙烯)＝nαmol，n(H2)＝nαmol，由压强恒定，所以反应前后物质的量之比等于体积之比，有n∶(n＋nα)＝V∶V(反应后)，V(反应后)＝(1＋α)V，Kc＝＝。(3)①因为维持总压不变，所以通入水蒸气，相当于减压，平衡正向移动，乙苯的转化率提高。②分析图示，在600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性高。(4)①CO2与生成物H2反应，可促使平衡正向移动，从而提高苯乙烯的产率；②高温条件下，需要消耗能量；③由方程式知，生成的C转化成CO，故该工艺减少了积炭；④CO2会产生温室效应，若将其合理应用，是有益的。所以①②③④均正确。8．B2、E1、E3[2015·重庆卷]某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。(1)NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na，N2的电子式为________。(2)Fe2O3是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为________(已知该反应为置换反应)。(3)KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化学键的类型为______________，K的原子结构示意图为____________。(4)NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为___________________________。(5)100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N233.6L(标准状况)。\n①用碱石灰除去的物质为________；②该产气药剂中NaN3的质量分数为________。8．(1) (2)Fe(3)离子键和共价键 (4)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(5)①CO2、H2O ②65%[解析](1)N2的结构式为N≡N，故电子式为。(2)置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，则Na与Fe2O3反应生成Fe和Na2O。(3)KClO4中K＋与ClO存在离子键，ClO中氯和氧之间存在共价键。(4)碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳和水。(5)碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，能够吸收二氧化碳和水。n(N2)＝1.5mol，根据氮原子守恒n(NaN3)＝n(N2)＝1mol，m(NaN3)＝65g，则NaN3的质量分数是65g÷100g×100%＝65%。E4晶体结构25．E1、E2、E3、E4、F3[2015·安徽卷]C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。(1)Si位于元素周期表第________周期第________族。(2)N的基态原子核外电子排布式为______________；Cu的基态原子最外层有________个电子。(3)用“>”或“<”填空：原子半径电负性熔点沸点Al______SiN______O金刚石____晶体硅CH4____SiH4(4)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 图1 图20～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是__________________________________________，溶液中的H＋向________极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______________________________________________________________________。25．(1)三 ⅣA (2)1s22s22p3 1(3)> < > <(4)2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O 正 Al在浓HNO3\n中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应[解析](1)Si元素为主族元素，原子序数为14，原子结构示意图为，故是第三周期第ⅣA族元素。(2)N元素的原子序数为7，基态原子的核外电子排布为1s22s22p3；Cu元素为第四周期第ⅠB族，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，最外层有1个电子。(3)Al原子与Si原子电子层数相同，但Si的核电荷数大，半径小；与N原子相比，O原子的核电荷数大，半径小，故电负性大；金刚石和晶体硅都为原子晶体，金刚石中的碳碳键比晶体硅中的硅硅键的键长短、键能大，金刚石的熔点高；CH4、SiH4都是分子晶体，分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。(4)由题意知反应过程中产生NO2气体，则是NO被还原得到的；正极发生还原反应且消耗H＋，故H＋向正极移动；该原电池中刚开始Al片为负极，随着反应的进行，铝片与浓硝酸接触钝化，铜片被硝酸氧化失电子作负极，电子流动方向改变。E5物质结构元素周期律综合12．E2、E3、E5[2015·全国卷Ⅰ]W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )A．单质的沸点：W>XB．阴离子的还原性：W>ZC．氧化物的水化物的酸性：Y<ZD．X与Y不能存在于同一离子化合物中12．B [解析]W的L层无电子，则W是H元素，X的L层有5个电子，X的L层为最外层，则X为N元素，Y与Z的L层都有8个电子，则Y和Z为第三周期元素，四种元素的最外层电子数之和为18，Y与Z的最外层电子数之和为12，Z的原子序数大于Y，则Y为P，Z为Cl。H2、N2都是分子晶体，且相对分子质量N2＞H2，因此H2的沸点低于N2，A项错误；H的非金属性比Cl弱，则其阴离子的还原性H－＞Cl－，B项正确；只能根据元素非金属性的强弱比较其最高价氧化物的水化物酸性强弱，其他氧化物的水化物的酸性无法比较，C项错误；N、P可以同时存在于同一离子化合物中，如磷酸的各种铵盐等，D项错误。7．E2、E5[2015·北京卷]下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )A．酸性：H2SO4>H3PO4B．非金属性：Cl>BrC．碱性：NaOH>Mg(OH)2D．热稳定性：Na2CO3>NaHCO37．D [解析]硫的非金属性比磷强，故最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4>H3PO4，A能解释；同主族从上至下元素的非金属性依次减弱，则非金属性Cl>Br，B能解释；钠的金属性比镁强，故最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH>Mg(OH)2，C能解释；正盐与酸式盐的热稳定性与元素的非金属性无关，D不能解释。9．E2、E3、E5[2015·全国卷Ⅱ]原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )A．元素的非金属性次序为c>b>aB．a和其他3种元素均能形成共价化合物C．d和其他3种元素均能形成离子化合物D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6\n9．B [解析]根据a－与氦具有相同电子层结构可确定a为H，结合b、c次外层均为8个电子，且最外层电子数分别为6和7，可确定b、c分别为S和Cl，因c－和d＋的电子层结构相同，可确定d为K。根据元素在周期表中位置确定元素的非金属性c>b>a，A项正确；H与K形成的KH是离子化合物，B项错误；K与S、Cl、H均形成离子化合物，C项正确；H的最高价和最低价分别为＋1和－1、S的最高价和最低价分别为＋6和－2、Cl的最高价和最低价分别为＋7和－1，它们的代数和分别为0、4、6，D项正确。1．[2015·湖南六校期末]X、Y、Z、W、R五种短周期元素原子序数依次增大，X是周期表中原子半径最小的，Y、R同主族，Z、W、R同周期，Y原子的最外层电子数是次外层的3倍，Z是常见的金属，其氢氧化物能溶于强碱溶液但不溶于氨水，W单质是人类将太阳能转变为电能的常用材料。下列说法正确的是( )A．热稳定性：X2R＞X2YB．WY2能与碱反应，但不能与任何酸反应C．Z位于第三周期第ⅢA族，Z与Y形成的化合物是一种比较好的耐火材料D．使甲基橙变红色的溶液中，K＋、R2－、ZY、WY一定能大量共存1．C [解析]X是周期表中原子半径最小的，X为H；Y、R同主族，Y原子的最外层电子数是次外层的3倍，则Y为O，R为S；Z是常见的金属，其氢氧化物能溶于强碱溶液但不溶于氨水，则Z是Al；W单质是将太阳能转变为电能的常用材料，W为Si；热稳定性X2R<X2Y，A错误；SiO2能与NaOH溶液反应，也能与HF反应，B错误；Al与O形成的Al2O3是一种比较好的耐火材料，C正确；使甲基橙变红色的溶液呈酸性，S2－、AlO、SiO不能大量共存，D错误。2．[2015·湖南省五市十校模拟]Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X的焰色反应呈黄色。Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍。W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍。元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一，下列说法正确的是( )A．原子半径的大小顺序：r(Y)＞r(X)＞r(Q)＞r(W)B．X、Y的最高价氧化物的水化物之间不能发生反应C．Z元素的氢化物稳定性大于W元素的氢化物稳定性D．元素Q和Z能形成QZ2型的共价化合物2．D [解析]X的焰色反应呈黄色则是钠，根据原子核外电子排布规律Q、W、Z分别是碳、氧、硫，由题意可知Y元素是铝。原子半径Na＞Al＞C＞O，A项错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与NaOH溶液反应，B项错误；非金属性氧大于硫，H2O的稳定性比H2S强，C项错误；CS2结构与CO2相似，为共价化合物，D项正确。5．[2015·重庆七校期末]W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图151所示。图151已知W的一种原子的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z是同周期中非金属性最强的元素。\n(1)Y位于元素周期表中________________，X与W元素形成的X2W2型化合物的电子式为__________________。(2)Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是________________(写化学式)。(3)Y与Z形成的化合物硬度小、熔点低、沸点低，其晶体中存在的作用力有______________________，其分子属于________(填“极性分子”或“非极性分子”)，它和足量水反应，有白色胶状沉淀产生，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在25℃、101kPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子，放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．(1)第三周期、ⅣA族 (2)HCl(3)范德华力(或分子间作用力) 非极性分子SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl或SiCl4＋4H2O===H4SiO4↓＋4HCl(4)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1520kJ/mol[解析]由题意及质子数＋中子数＝质量数，W的质子数为18－10＝8，则W为O；X和Ne原子的核外电子数相差1，且X的原子半径比O大，则X为Na；Y的单质是一种常见的半导体材料，Y为Si；Z是同周期中非金属性最强的元素，Z为Cl。(2)因为H—Cl键长比H—Br短，键长越短越稳定，则HCl稳定。(4)反应SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)中转移8mole－，已知平均每转移1mole－，放热190.0kJ，所以放出的热量为190.0kJ×8＝1520kJ，该反应的热化学方程式是SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1520kJ·mol－1。2．[2015·漳州质检]短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如下表所示。其中Z的单质是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子工业的各个领域。WXYZ(1)W在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________。(2)Z的原子结构示意图为__________。(3)下列选项中，能证明元素非金属性X强于W的是_________。A．原子序数：X＞WB．最低化合价：X＞WC．最简单氢化物的稳定性：X＞WD．最高价氧化物的水化物酸性：X＞W(4)元素周期表中与Z同周期的某金属元素形成的单质A，可发生如图161所示的转化：\n图161其中化合物D是一种白色沉淀，则B中溶质的化学式为__________________；C转化生成D的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)表中Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为Y(OH)n，在T℃时，其饱和溶液能使酚酞试液变红，原因是其溶液中的c(OH—)＝________mol·L—1(填计算数值，已知：T℃，Ksp[Y(OH)n]＝4.0×l0－12)。2．(1)第二周期ⅣA族 (2) (3)CD(4)NaAlO2 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH(5)2.0×10－43．[2015·吉林省实验中学模拟]A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素的原子序数依次增大，其中仅有一种稀有气体元素。A和E最外层电子数相同，短周期主族元素的原子中，E原子的半径最大；B、C和F在周期表中相邻，B、C同周期，C、F同主族，F原子的质子数是C原子质子数的2倍；A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y(相对分子质量X＜Y)，D形成的分子为单原子分子。回答问题：(1)G元素为____________(填元素符号),Y的电子式为_________。(2)液态化合物Y与稀H2SO4酸化的K2Cr2O7溶液作用可产生一种无色助燃性气体及可溶性的Cr2(SO4)3，则该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(3)用某种金属易拉罐与A、C、E组成的化合物的水溶液反应，产生的气体可充填气球，请写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________，使用这种气球存在的隐患是________________________________________________________________________。(4)P和Q两种物质都是由A、C、E、F四种元素组成的盐，其水溶液都显酸性，等物质的量的P和Q恰好完全反应。写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________，这两种盐均含有的化学键类型为________________________________________________________________________。(5)由A、B两元素形成的化合物W可作为火箭推进器中的强还原剂，已知一个W分子和一个Y分子中都含有18个电子，0.5mol液态W和足量液态Y反应，生成一种无色无味无毒的气体B2和液态X，并放出408.8kJ热量。写出该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________\n________________________________________________________________________。3．(1)Cl (2)Cr2O＋3H2O2＋8H＋===2Cr3＋＋3O2↑＋7H2O(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 氢气易燃、易爆(4)H＋＋HSO===H2O＋SO2↑ 离子键、共价键(5)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－817.6kJ·mol－1[解析]由短周期主族元素的原子中，A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素的原子序数依次增大，E原子的半径最大，则E为钠元素；C、F同主族，F原子的质子数是C原子质子数的2倍，则C为氧元素，F为硫元素；因G的原子序数大于F，则G为氯元素；B、C和F在周期表中相邻，B、C同周期，则B为氮元素；A和E最外层电子数相同，A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y，X、Y分别为水和双氧水，则A为氢元素；D形成的分子为单原子分子，D的原子序数介于8～11，则D为氖元素。
