物质结构元素周期律E1 原子结构10.E1 E2 [2022·江苏卷]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是( )A．原子半径的大小顺序：r(Y)>r(Z)>r(W)B．元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D．只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物10．D [解析]地壳中含量最高的元素是O元素，故Z为O元素；X的原子半径比Y小，故X在Y的上一周期，则X为H元素，W为Na元素，Y为N元素。原子半径r(Na)＞r(N)＞r(O)，A项错误；O2－与Na＋都是10电子微粒，电子层结构相同，B项错误；因非金属性O＞N，故热稳定性H2O＞NH3，C项错误；含有H、N、O三种元素的化合物可以是共价化合物，如HNO3，也可以是离子化合物，如NH4NO3，D项正确。2．I1 E1 [2022·江苏卷]下列有关化学用语表示正确的是( )A．丙烯的结构简式：C3H6B．氢氧根离子的电子式：[O,H]－C．氯原子的结构示意图：D．中子数为146、质子数为92的铀(U)原子：U2．B [解析]烯烃的结构简式应写出碳碳双键，A项错误；氢氧根离子是带一个单位负电荷的阴离子，氢、氧原子共用一对电子对，最外层都达到稳定结构，B项正确；氯原子最外层有7个电子，C项错误；U原子的质量数为146＋92＝238，故原子符号为U，D项错误。23．E1C2G4G2G3G1C3F4 [2022·福建卷]利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。(1)工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为________。②常温下，不能与M单质发生反应的是____________(填序号)。a．CuSO4溶液 b．Fe2O3 c．浓硫酸d．NaOH溶液 e．Na2CO3固体(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。①高温热分解法已知：H2S(g)H2(g)＋S2(g)在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为cmol·L－1-16-\n测定H2S的转化率，结果见图0。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K＝________；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：________________________________________________________________________。图0②电化学法该法制氢过程的示意图如图0。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是________________________________________________________________________；反应池中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为________________________________________________________________________________。图023．[答案](1)①②b、e(2)① 温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)②增大反应物接触面积，使反应更充分H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋H2↑[解析](1)①无机材料K2O·M2O3·2RO2·nH2O中钾元素显＋1价，氧元素显－2价，氢元素显＋1价，则M显＋3价，R显＋4价；第3周期主族元素质子数之和为27，则M、R原子的质子数分别为13、14，M、R分别是铝、硅，由此可以画出硅的原子结构示意图；由金属活动性顺序可得，铝比铜活泼，则铝与硫酸铜溶液可以发生置换反应，即2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu，a项错误；虽然铝比铁活泼，但是铝与氧化铁在高温下才能发生铝热反应，即2Al＋Fe2O3-16-\nAl2O3＋2Fe，而常温下则不能反应，b项正确；浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铝钝化，铝表面生成一层致密的保护膜，钝化是化学变化，c项错误；氢氧化钠是强碱，铝元素位于元素周期表中金属和非金属交界线附近，其单质与NaOH溶液容易反应，放出气体，即2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，d项错误；铝不如钠活泼，常温下铝不能与碳酸钠固体反应，e项正确；(2)①H2S的起始浓度为cmol·L－1，985℃时H2S的平衡转化率为40%，则H2S的变化浓度为0.4cmol·L－1，则：H2S(g)H2(g)＋S2(g)c000.4c0.4c0.2c0.6c0.4c0.2cK＝＝＝；读图可得，未达平衡时H2S的转化率逐渐增大，原因是温度逐渐升高，H2S分解的反应速率逐渐增大，消耗的H2S逐渐增多；已达平衡后H2S的平衡转化率逐渐增大的原因是H2S分解是吸热反应，升高温度时平衡右移，消耗的H2S增多；②读图可得，H2S气体从反应池底部通入，FeCl3溶液从反应池顶部喷下，这种采用气液逆流方式加入反应物的主要目的是增大反应物接触面积，使反应更充分；读图可得，H2S中S被氧化，该反应中降价元素一定是铁元素，由＋3价降为相邻的＋2价，则FeCl3被还原为FeCl2，配平可得：H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl；反应池中反应后溶液中主要成分是FeCl2、HCl，电解池中含有的Fe2＋被氧化为Fe3＋，H＋被还原为H2，电解总反应的离子方程式：2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋H2↑。22．E2E1E5 [2022·广东卷]元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( )图0A．非金属性：Z<T<XB．R与Q的电子数相差26C．气态氢化物稳定性：R<T<QD．最高价氧化物的水化物的酸性：T>Q22．BD [解析]R与H2在暗处剧烈化合并发生爆炸，则R为氟元素；由此可以推断X、T、Z、Q分别是硫、氯、氩、溴，同周期元素随原子序数增大，非金属性逐渐增强，非金属性硫<氯，即X<T，A项错误；R、Q的原子序数分别为9、35，质子数＝电子数，故电子数相差-16-\n35－9＝26，B项正确；同主族元素的非金属性随原子序数增大而减弱，非金属性越强，气态氢化物越稳定，则非金属性氟>氯>溴，气态氢化物的稳定性HF>HCl>HBr，即R>T>Q，C项错误；非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性氯>溴，则最高价氧化物的酸性T>Q，D项正确。9．E1E2 [2022·浙江卷]短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是( )XYZWQA.钠与W可能形成Na2W2化合物B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C．W得电子能力比Q强D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体9．A [解析]由X元素的信息可知，其原子核外电子排布为K层2个，L层4个，即为C元素，再根据各元素在周期表中的相对位置可得，Y为O元素、Z为Si元素、W为S元素、Q为Cl元素。钠与硫可形成Na2S2等多硫化物，A项正确；Si与O形成的为原子晶体，为非电解质，熔融时不能导电，B项错误；S的非金属性比Cl弱，C项错误；O存在O2、O3等同素异形体，D项错误。E2 元素周期表和元素周期律10.E1 E2 [2022·江苏卷]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是( )A．原子半径的大小顺序：r(Y)>r(Z)>r(W)B．元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D．只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物10．D [解析]地壳中含量最高的元素是O元素，故Z为O元素；X的原子半径比Y小，故X在Y的上一周期，则X为H元素，W为Na元素，Y为N元素。原子半径r(Na)＞r(N)＞r(O)，A项错误；O2－与Na＋都是10电子微粒，电子层结构相同，B项错误；因非金属性O＞N，故热稳定性H2O＞NH3，C项错误；含有H、N、O三种元素的化合物可以是共价化合物，如HNO3，也可以是离子化合物，如NH4NO3，D项正确。9．E2 [2022·福建卷]四种短周期元素在周期表中的位置如图0，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )图0-16-\nA．原子半径Z<MB．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小D．Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族9．B [解析]M为短周期的金属元素，根据四种元素的位置关系可推断M是第三周期的铝元素，则X、Y、Z分别为硅、氮、氧。同主族元素原子半径随原子序数递增而增大，同周期元素原子半径随原子序数增大而减小，原子半径氧<硫<铝，因此Z<M，A项正确；氮、硅的最高价氧化物对应水化物分别是硝酸和硅酸，硝酸是强酸，硅酸是弱酸，酸性HNO3>H2SiO3，B项错误；同主族元素的非金属性随原子序数递增而减弱，同周期元素的非金属性随原子序数增大而增强，非金属性硅<硫<氧，非金属性越强，气态氢化物越稳定，稳定性SiH4<H2O，C项正确；Z是氧元素，位于元素周期表中第2周期第ⅥA族，D项正确。22．E2E1E5 [2022·广东卷]元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( )图0A．非金属性：Z<T<XB．R与Q的电子数相差26C．气态氢化物稳定性：R<T<QD．最高价氧化物的水化物的酸性：T>Q22．BD [解析]R与H2在暗处剧烈化合并发生爆炸，则R为氟元素；由此可以推断X、T、Z、Q分别是硫、氯、氩、溴，同周期元素随原子序数增大，非金属性逐渐增强，非金属性硫<氯，即X<T，A项错误；R、Q的原子序数分别为9、35，质子数＝电子数，故电子数相差35－9＝26，B项正确；同主族元素的非金属性随原子序数增大而减弱，非金属性越强，气态氢化物越稳定，则非金属性氟>氯>溴，气态氢化物的稳定性HF>HCl>HBr，即R>T>Q，C项错误；非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性氯>溴，则最高价氧化物的酸性T>Q，D项正确。27．B1E2E3E5 (15分)[2022·全国卷]五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A和C同族，B和D同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题：(1)五种元素中，原子半径最大的是________，非金属性最强的是________。(填元素符号)(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是________(用化学式表示)。(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为________，其中存在的化学键类型为__________________。(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为________。-16-\n(5)单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为________________________________________________________________________；D在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为________。(6)单质E与水反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。27．[答案](1)Na Cl(2)PH3(3)NH4Cl 离子键和共价键(4)H3PO4(5)2P＋5Cl22PCl5 PCl3(6)Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO[解析]由A与B、D、E三种元素均能形成共价化合物可知，该四种元素为非金属元素，结合A和B形成化合物水溶液显碱性可知，A为H元素，B为N元素，则C为Na元素，D为P元素；又因为C和E形成的化合物呈中性可知E为Cl元素。(1)依据原子半径变化规律，先看电子层数，再看核电荷数，可确定原子半径最大的为Na，依据元素周期律可确定非金属性最强的为Cl。(2)H和N、P、Cl的共价化合物中稳定性最弱的为PH3。(3)NH3与HCl反应生成离子化合物NH4Cl，含离子键和共价键。(4)P的最高价氧化物对应水化物为磷酸。(5)P与Cl2反应，Cl2足量时，生成PCl5；Cl2不足时，生成PCl3。(6)氯气溶于水后有一部分生成盐酸和次氯酸，但次氯酸是弱酸，离子方程式中写成分子形式。8．E2 [2022·山东卷]W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图0所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知( )WXYZ图0A．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC．X元素形成的单核阴离子还原性大于YD．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性8．A [解析]由元素在周期表的位置可知W、X、Y、Z分别代表N、O、S、Cl四种元素。元素的非金属性越弱，其氢化物的稳定性越弱，故O、S、Cl三种元素相应最简单氢化物稳定性最弱的是H2S，A项正确；HClO是弱酸，酸性HClO<H2SO4，B项错误；非金属单质的氧化性越强，相应简单阴离子的还原性越弱，故还原性：O2－＜S2－，C项错误；在Cl2与NaOH溶液的反应中，Cl2既表现出氧化性又表现出还原性，D项错误。8．C5E2F3N1 [2022·重庆卷]合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。①铝元素在周期表中的位置为____________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。②Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为________________________________________________________________________。-16-\n焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。①80.0gCuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g，则合金中Cu的质量分数为_____________________________________________________________。②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合图中信息推断该合金中除铜外一定含有________。图08．[答案](1)①第三周期第ⅢA族 CO2②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Ar(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3或CaO(3)①83.1% ②Al、Ni[解析]从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝通常有两种工艺，其流程图示如下：无论是流程甲或乙，都有一道工序是通入过量CO2，目的是将AlO全部转化为Al(OH)3；Al－Mg合金焊接前，为防止高温下金属与空气中的O2、N2、CO2等发生反应，应使用稀有气体作保护气；炼铁过程中，需加入生石灰或石灰石，跟原料中的SiO2等物质发生反应，将其转化为炉渣而除去；Cu－Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，因Cu(OH)2可溶于氨水，所得白色沉淀必为Al(OH)3，其物质的量为0.5mol，则原合金中Al的质量为13.5g；当pH＝3.4时开始沉淀，说明该合金中含Al，在pH为7.0、8.0时过滤沉淀，说明含Ni。8．B1E2N4 [2022·四川卷]X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可化合生成气体G，其水溶液pH>7；Y的单质是一种黄色晶体；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可形成化合物Q和J，J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L；Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。请回答下列问题：(1)M固体的晶体类型是________。-16-\n(2)Y基态原子的核外电子排布式是________________；G分子中X原子的杂化轨道类型是________。(3)L的悬浊液中加入Q的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)R的一种含氧酸根RO具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是________________________________________________________________________。8．[答案](1)离子晶体(2)①1s22s22p63s23p4②sp3杂化(3)Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度(4)4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O[解析]“X的单质与氢气化合生成气体G，其水溶液pH＞7”，可知X为N(氮)，“Y是一种黄色晶体”，可知Y为S(硫)，“R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍”即核外电子排布式为[Ar]3d64s2，结合电子排布规律可知其是26号元素Fe，由“Z与钠元素形成的化合物与AgNO3反应生成不溶于硝酸的白色沉淀”，可知Z为Cl(氯)，进而可推知G、Q、J、L、M分别为NH3、Na2S、NaCl、AgCl、NH4Cl。(1)NH4Cl是NH与Cl－间通过离子键结合，属于离子晶体。(2)S元素为16号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p4(或者[Ne]3s23p4)；NH3分子中N原子成键电子对数为3，孤电子对数为1，即价层电子对数为4，故N原子为sp3杂化。(3)AgCl悬浊液加入Na2S溶液，白色沉淀转化成黑色沉淀，是由于Ksp(Ag2S)＜Ksp(AgCl)，AgCl沉淀可转化成更难溶的Ag2S沉淀。(5)FeO在酸性溶液中，得到黄色溶液说明溶液中有Fe3＋，即有铁元素被还原，那么得到的气体只能是氧化产物O2。4．E2E5N1 [2022·四川卷]短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是( )A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z＞Y＞WB．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W＞X＞Y＞ZC．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶14．C [解析]利用题中“W、X原子的最外层电子数之比为4∶3和X的原子序数大于W”可知W一定在X的上一周期，且可推知W为C，进而可知X为Al，Z为Cl，则Y可能是Si(硅)、P(磷)或S(硫)。Si(硅)的电负性小于C(碳)，A项错误；C(碳)核外电子层数只有2层，小于核外电子层数为3的Al、Cl等元素的原子半径，B项错误；若Y为Si，则SiCl4的空间构型是正四面体，C项正确；CS2分子中的碳硫双键中一条为σ键、一条为π键，故该分子中σ键与π键数相等，D项错误。9．E1E2 [2022·浙江卷]短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是( )XYZWQ-16-\nA.钠与W可能形成Na2W2化合物B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C．W得电子能力比Q强D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体9．A [解析]由X元素的信息可知，其原子核外电子排布为K层2个，L层4个，即为C元素，再根据各元素在周期表中的相对位置可得，Y为O元素、Z为Si元素、W为S元素、Q为Cl元素。钠与硫可形成Na2S2等多硫化物，A项正确；Si与O形成的为原子晶体，为非电解质，熔融时不能导电，B项错误；S的非金属性比Cl弱，C项错误；O存在O2、O3等同素异形体，D项错误。E3 分子结构化学键7.E3F1 [2022·安徽卷]我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有关说法正确的是( )A．该反应为吸热反应B．CO2分子中的化学键为非极性键C．HCHO分子中既含σ键又含π键D．每生成1.8gH2O消耗2.24LO27．C [解析]甲醛发生氧化反应属于放热反应，A项错误；CO2分子中化学键为碳氧双键，该化学键是不同非金属元素间形成的极性键，B项错误；在HCHO中C—H键为σ键，在碳氧双键中一条为σ键、一条为π键，C项正确；根据HCHO＋O2CO2＋H2O可知，每生成1.8g(即0.1mol)水，消耗0.1molO2，因不知氧气所处温度、压强，无法确定其体积，D项错误。27．B1E2E3E5 (15分)[2022·全国卷]五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A和C同族，B和D同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题：(1)五种元素中，原子半径最大的是________，非金属性最强的是________。(填元素符号)(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是________(用化学式表示)。(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为________，其中存在的化学键类型为__________________。(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为________。(5)单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为________________________________________________________________________；D在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为________。-16-\n(6)单质E与水反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。27．[答案](1)Na Cl(2)PH3(3)NH4Cl 离子键和共价键(4)H3PO4(5)2P＋5Cl22PCl5 PCl3(6)Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO[解析]由A与B、D、E三种元素均能形成共价化合物可知，该四种元素为非金属元素，结合A和B形成化合物水溶液显碱性可知，A为H元素，B为N元素，则C为Na元素，D为P元素；又因为C和E形成的化合物呈中性可知E为Cl元素。(1)依据原子半径变化规律，先看电子层数，再看核电荷数，可确定原子半径最大的为Na，依据元素周期律可确定非金属性最强的为Cl。(2)H和N、P、Cl的共价化合物中稳定性最弱的为PH3。(3)NH3与HCl反应生成离子化合物NH4Cl，含离子键和共价键。(4)P的最高价氧化物对应水化物为磷酸。(5)P与Cl2反应，Cl2足量时，生成PCl5；Cl2不足时，生成PCl3。(6)氯气溶于水后有一部分生成盐酸和次氯酸，但次氯酸是弱酸，离子方程式中写成分子形式。E4 晶体结构E5 物质结构元素周期律综合21.E5 J5 [2022·江苏卷]A．[物质结构与性质]元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。图0①在1个晶胞中，X离子的数目为__________。②该化合物的化学式为__________。(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是____________。(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)Y与Z可形成YZ。①YZ-16-\n的空间构型为_____________________________________________________(用文字描述)。②写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：____________。(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为________。B．[实验化学]3，5－二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下：HOOHOH＋2CH3OHH3COOHOCH3＋2H2O甲醇、乙醚和3，5－二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表：物质沸点/℃熔点/℃密度(20℃)/g·cm－3溶解性甲醇64.70.7915易溶于水乙醚34.50.7138微溶于水3，5－二甲氧基苯酚33～36易溶于甲醇、乙醚，微溶于水(1)反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是____________。②萃取用到的分液漏斗使用前需__________并洗净，分液时有机层在分液漏斗的__________(填“上”或“下”)层。(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是________________；用饱和食盐水洗涤的目的是________________________。(3)洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是__________(填字母)。a．蒸馏除去乙醚 b．重结晶c．过滤除去干燥剂d．加入无水CaCl2干燥(4)固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸，减压过滤完成后应先________________，再________________。21．[答案]A．[物质结构与性质](1)①4 ②ZnS (2)sp3(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键(4)①正四面体②CCl4或SiCl4等(5)16mol或16×6.02×1023个B．[实验化学](1)①蒸馏 ②检查是否漏水 上(2)除去HCl 除去少量NaHCO3且减少产物损失(3)dcab(4)拆去连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管 关闭抽气泵[解析]A．X为第四周期元素，且内层轨道电子数全满，最外层电子数为2，则其基态电子排布式应为[Ar]3d104s2，所以为Zn。Y的3p轨道上有4个电子，则应为S。Z的最外层电子数是内层的3倍，故为O。(1)从晶胞图分析，含有X离子为8×＋6×-16-\n＝4。Y为4个，所以化合物中X与Y原子个数之比为1∶1，则化学式为ZnS。(2)H2S分子中，S有两对孤对电子，价层电子对数为2＋2＝4，所以S为sp3杂化。(3)H2O与乙醇分子间形成氢键，增大了H2O在乙醇中的溶解度。(4)SO中S无孤对电子，S的价层电子对数为4，则S为sp3杂化，所以SO为正四面体结构。等电子体的原子数相等，价电子数相等，SO的原子数为5，价电子数为32。(5)NH3分子中的σ键数为3，它与Zn形成的配位键也属于σ键，故1mol[Zn(NH3)4]Cl2中的σ键为16mol。B．(1)甲醇和乙醚是互溶的有机物，但沸点相差较大，因此可用蒸馏法分离。分液漏斗使用前需要检查是否漏水，乙醚作萃取剂，其密度小于水，故有机层在上层。(2)反应在HCl的甲醇溶液中进行，所以有机层中会溶有HCl，故用NaHCO3溶液可除去。用饱和食盐水可以降低有机物的溶解度。(3)先加无水CaCl2，吸收水分，然后过滤除去CaCl2，再蒸馏除去乙醚杂质，最后重结晶获得产物。(4)为防倒吸，应将吸滤瓶与抽气泵先断开，再关闭抽气泵。22．E2E1E5 [2022·广东卷]元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是( )图0A．非金属性：Z<T<XB．R与Q的电子数相差26C．气态氢化物稳定性：R<T<QD．最高价氧化物的水化物的酸性：T>Q22．BD [解析]R与H2在暗处剧烈化合并发生爆炸，则R为氟元素；由此可以推断X、T、Z、Q分别是硫、氯、氩、溴，同周期元素随原子序数增大，非金属性逐渐增强，非金属性硫<氯，即X<T，A项错误；R、Q的原子序数分别为9、35，质子数＝电子数，故电子数相差35－9＝26，B项正确；同主族元素的非金属性随原子序数增大而减弱，非金属性越强，气态氢化物越稳定，则非金属性氟>氯>溴，气态氢化物的稳定性HF>HCl>HBr，即R>T>Q，C项错误；非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性氯>溴，则最高价氧化物的酸性T>Q，D项正确。27．B1E2E3E5 (15分)[2022·全国卷]五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A和C同族，B和D同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题：(1)五种元素中，原子半径最大的是________，非金属性最强的是________。(填元素符号)(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是________(用化学式表示)。(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为________，其中存在的化学键类型为__________________。(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为________。(5)单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为________________________________________________________________________；-16-\nD在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为________。(6)单质E与水反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。27．[答案](1)Na Cl(2)PH3(3)NH4Cl 离子键和共价键(4)H3PO4(5)2P＋5Cl22PCl5 PCl3(6)Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO[解析]由A与B、D、E三种元素均能形成共价化合物可知，该四种元素为非金属元素，结合A和B形成化合物水溶液显碱性可知，A为H元素，B为N元素，则C为Na元素，D为P元素；又因为C和E形成的化合物呈中性可知E为Cl元素。(1)依据原子半径变化规律，先看电子层数，再看核电荷数，可确定原子半径最大的为Na，依据元素周期律可确定非金属性最强的为Cl。(2)H和N、P、Cl的共价化合物中稳定性最弱的为PH3。(3)NH3与HCl反应生成离子化合物NH4Cl，含离子键和共价键。(4)P的最高价氧化物对应水化物为磷酸。(5)P与Cl2反应，Cl2足量时，生成PCl5；Cl2不足时，生成PCl3。(6)氯气溶于水后有一部分生成盐酸和次氯酸，但次氯酸是弱酸，离子方程式中写成分子形式。7．B1E5C5H3 [2022·天津卷]X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。请回答下列问题：(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)________________。(2)X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是(写分子式)________________________________________________________________________。(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系：AB(在水溶液中进行)其中，C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。写出C的结构式：________________________；D的电子式：________________。①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为________；由A转化为B的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________。②如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因：___________________________________________________________________________________________________________________________。A、B浓度均为0.1mol·L－1的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是________________；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有________。7．[答案](1)Na>Al>C>O>H(2)C2H2-16-\n(3)O===C===O Na＋[O,O,]2－Na＋①NaAlO2 AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO(或2AlO＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO)②CO＋H2OHCO＋OH－ c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋) NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)[解析]地壳中含量最多的非金属元素Z是O，含量最多的金属元素R是Al；短周期元素中只有H、C、Si的最高正价与最低负价之和为0，又因X的原子序数小于Y且都小于O的原子序数，故X、Y分别是H、C，与H同主族且原子序数大于O的短周期元素Q为Na。(1)同周期元素随原子序数的递增元素原子半径逐渐减小，同主族元素随原子序数的递增元素原子半径逐渐增大，且氢元素的原子半径最小，据以上分析可知五种元素的原子半径由大到小的顺序为Na＞Al＞C＞O＞H。(2)H与C形成的化合物中，既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的是CH≡CH。(3)C是溶于水显酸性的气体，C是CO2，其结构式为O===C===O；D是淡黄色固体，D是Na2O2，其电子式为Na＋[O,O,]2－Na＋。①A、B分别是NaAlO2、Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入CO2的离子方程式为AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO或2AlO＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO。②A、B分别是Na2CO3、NaHCO3，Na2CO3溶液因CO的水解而显碱性，CO水解的离子方程式为CO＋H2OHCO＋OH－；等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中，CO的水解程度大于HCO的水解程度，故混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)；当滴加盐酸至恰好反应时，溶液因溶有CO2而显酸性，所以当溶液呈中性时，溶液中溶质除含CO2和NaCl外，还应含有未完全反应的NaHCO3。3．E5 [2022·天津卷]下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )A．ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合物或离子化合物B．第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7C．同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大D．同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强3．A [解析]ⅠA族元素包括氢元素和碱金属元素，氢元素与ⅦA族元素间形成共价化合物，碱金属元素与ⅦA族元素间形成离子化合物，A项正确；第二周期的元素中，O、F无最高正价，B项错误；ⅦA族元素的还原性：F－＜Cl－，但水解程度：F－＞Cl－，C项错误；同周期金属元素的化合价越高，在周期表中的位置越靠后，元素的金属性越弱，其原子失电子能力越弱，D项错误。4．E2E5N1 [2022·四川卷]短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是( )A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z＞Y＞WB．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W＞X＞Y＞ZC．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶14．C [解析]利用题中“W、X原子的最外层电子数之比为4∶3和X的原子序数大于W”可知W一定在X的上一周期，且可推知W为C，进而可知X为Al，Z为Cl，则Y可能是Si(硅)、P(磷)或S(硫)。Si(硅)的电负性小于C(碳)，A项错误；C(碳)核外电子层数只有2层，小于核外电子层数为3的Al、Cl等元素的原子半径，B项错误；若Y为Si，则SiCl4-16-\n的空间构型是正四面体，C项正确；CS2分子中的碳硫双键中一条为σ键、一条为π键，故该分子中σ键与π键数相等，D项错误。1．[2022·山东省实验中学模拟]金属钛对体液无毒且惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法中正确的是( )A.Ti和Ti原子中均含有22个中子B.Ti和Ti为同一核素C.Ti和Ti互称同位素，在周期表中位置相同，都在第4纵行D．分别由Ti和Ti组成的金属钛单质互称为同分异构体1.C2．[2022·北京海淀区模拟]元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是( )A．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X>YB．由水溶液的酸性：HCl>H2S，可推断出元素的非金属性：Cl>SC．在元素周期表中，硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料D．Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA族和ⅡA族，碱性：CsOH>Ba(OH)22．B [解析]X元素的原子失去1个电子后与Y元素的原子得到2个电子后的电子层结构相同，所以原子序数X>Y，A项正确；根据非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱或气态氢化物的稳定性强弱可以判断元素非金属性的强弱，气态氢化物水溶液的酸性强弱不能作为判断元素非金属性强弱的依据，B项错误；在元素周期表中，硅、锗都位于金属与非金属的交界处，所以二者都可以作半导体材料，C项正确；Cs的金属性比Ba的强，故CsOH的碱性比Ba(OH)2的强，D项正确。3．[2022·石家庄质检]短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是( )A．元素Y的最高正化合价为＋6B．离子半径的大小顺序为W>Q>Z>X>YC．氢化物的沸点Y>WD．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强3．C [解析]X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，则X的氢化物是NH3、Y的氢化物是H2O，X、Y分别是氮元素、氧元素；常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，应考虑“钝化”，则Z、W分别是Al、S，Q为氯元素。氧元素通常不显正价，A项错误；具有相同电子层结构的离子，原子序数越大，离子半径越小，X、Y、Z的离子均为两电子层结构的离子，W、Q的离子为三电子层结构的离子，故离子半径大小顺序为W>Q>X>Y>Z，B项错误；氧、硫同主族，H2O分子间存在氢键，导致其沸点高于H2S，C项正确；硫的非金属性比氯弱，故元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的弱，D项错误。4．[2022·济南模拟]下列说法中，正确的是( )A．第ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的金属性强B．第三周期中的非金属元素的气态氢化物还原性越强，对应元素的最高价含氧酸酸性越弱C．非金属元素之间只能形成共价化合物D．短周期中，同周期元素的离子半径从左到右逐渐减小4．B [解析]处于上面的第ⅠA族的元素不一定比处于下面的第ⅡA族元素的金属性强，A项错误；第三周期中从左往右非金属元素的非金属性增强，故非金属的氢化物还原性越弱，对应元素的最高价含氧酸酸性越强，B项正确；像NH4-16-\nCl这类的化合物只有非金属元素组成，但是为离子化合物，C项错误；短周期从左到右同周期阴离子(或阳离子)半径都是逐渐减小的，但是阴离子半径都大于阳离子半径，D项错误。5．[2022·潍坊一模]A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体。请回答下列问题。(1)元素D在周期表中的位置________。(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)________________。(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成化合物X，X中所含化学键类型有________。(4)若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)FC2气体有毒，排放到大气中易形成酸雨，写出FC2与氧气和水蒸气反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．(1)第三周期第ⅠA族 (2)S2－>O2－>Na＋(3)离子键、共价键(4)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (5)2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4[解析]由题意可知：A为H、B为N、C为O、D为Na、E处于钠和硫之间、F为S。(1)Na是第三周期第ⅠA族。(2)离子的电子层数越多离子半径越大，相同电子层结构的离子半径随着原子序数的增大而减小，所以离子半径大小顺序是S2－>O2－>Na＋。(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成的化合物X是硝酸铵，硝酸铵中含有离子键、共价键。(4)若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，说明E是铝元素，高温下，铝和氧化铁能发生置换反应，反应方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，所以E是硅，二氧化硅和强碱反应生成硅酸盐和水，离子方程式为SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。(5)二氧化硫有毒，和水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定容易被氧气氧化生成硫酸，所以反应方程式为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。-16-
