2024届高三化学高考备考一轮总复习训练——元素周期律(含解析)

2024届高三化学高考备考一轮总复习——元素周期律
一、选择题
1.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,由这些元素组成的常见物质的转化关系如下图,其中a、b、d、g为化合物,a为淡黄色固体,c是Z的单质,在铝热反应中常做引发剂;f可作电极材料下列有关说法正确的是(  )
A.简单氢化物的沸点:Y>X B.简单离子的半径:Y>Z>X
C.阳离子的氧化性:Y>Z D.b和g所含的化学键类型相同
2.在考古研究中,通过分析铜器中(铅)同位素的比值,可以推断铜器是否同源。下列说法错误的是
A.Pb是第五周期元素 B.含有中子数为122
C.可用质谱法区分和 D.Pb的原子半径比Ge大
3.某化合物的结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,原子序数W+Z=X+Y, W与X的原子序数之和等于Y的族序数。下列说法正确的是(  )
A.原子半径: WB.X的最高价含氧酸为弱酸
C.W和Y形成的化合物中只含有极性键
D.Z元素的焰色反应的焰色为白色
4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,仅X、Y处于同周期,Y是地壳中含量最高的元素,Z的原子序数是X的两倍,X与Y形成的化合物可与Z的单质反应生成X的单质。下列说法正确的是(  )。
A.简单离子的半径:
B.简单氢化物的热稳定性:
C.W与Y形成的化合物只含有极性共价键
D.Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱
5.“21世纪是钛的世纪”,钛是一种性能非常优越的金属,在能源、航天、医疗等方面有重要应用。已知钛原子序数为22,位于第四周期,最外层有2个电子。则其次外层电子数为(  )
A.2 B.8 C.10 D.18
6.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y原子最外层电子数等于最内层电子数的一半。某物质(M)由R、X、Z三种元素组成,它的结构式如图所示。下列推断错误的是(  )
A.原子半径:Y>Z
B.X和R组成的化合物不可能使溴水褪色
C.M中含极性键和非极性键
D.Y的最高价氧化物对应的水化物是强碱
7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中只有一种金属元素,X原子的K层与M层电子数相等,W原子的最外层电子数等于X与Y原子的最外层电子数之和。W、Z不同主族且单质通常均为气体。下列说法正确的是(  )
A.可作耐高温材料
B.W与Y形成的化合物只能与碱反应
C.Z单质的危险品标志为
D.蒸干溶液可获得无水
8.《神农本草经》中记载的白矾主要成分为KAl(SO4)2 12H2O。下列说法正确的是(  )
A.离子半径:r(Al3+)>r(O2-) B.碱性:KOH>Al(OH)3
C.热稳定性:H2S>H2O D.第一电离能:I1(S)>I1(O)
9.如图为元素周期表中短周期的一部分,下列说法错误的是(  )
A.离子半径:M->Z2->Y-
B.电负性:Y>M>Z
C.简单气态氢化物的稳定性:Y>M>Z
D.Y元素基态原子的简化电子排布式:[X]2s22p5
10.原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z,依次对应形成a、b、c、d4种单质;Y元素原子最外层电子数等于其电子层数;向甲的溶液中通入丙气体,产生白色沉淀,它们之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.元素对应的简单离子的半径:Z>Y>X
B.电解熔融的甲可以获得c、d
C.Y的最高价氧化物对应的水化物与酸、碱均反应
D.丁中含有配位键,属于配合物
11.A、B、C、D、E是中学化学中的常见物质,A、B是短周期元素组成的单质。其转化关系如图:
若C是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,D是黄绿色气体。下列说法正确的是(  )
A.E物质可能是氯化铵
B.C,D均极易溶于水
C.组成A的元素在周期表中位于第2周期第VA族
D.反应中D得到1.2mol电子时,在标准状况下生成B气体2.24L
12.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中元素W的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物能发生反应生成一种盐,X元素在短周期中原子半径最大,Y的离子半径在同周期中最小,W和X的最外层电子数之和等于Z原子核外最外层电子数。下列说法正确的是(  )
A.简单离子半径:Z>Y>W>X
B.X、Y、Z三种元素对应的最高价氧化物的水化物可以两两相互反应
C.工业上用电解X、Y对应的熔融氯化物来制取X、Y单质
D.Z的氧化物对应的水化物为强酸
二、非选择题
13.金属锂的化学性质与镁相似,在加热的条件下锂能与氮气反应生成氮化锂。某课题组设计了下图实验装置制备氮化锂(部分夹持装置省略)。
已知:①实验室用溶液和溶液共热制备。②遇水剧烈反应。
回答下列问题:
(1)实验室将锂保存在   (填“煤油”“石蜡”或“水”)中;装置B中盛装的试剂是   ;装置D的作用是   。
(2)本实验的步骤有:①装药品;②点燃A处酒精灯;③检查装置气密性;④点燃C处酒精灯。则正确的操作先后顺序为   (填序号)。
(3)氮化锂是一种非常有前途的储氢材料,其储氢原理可表示为:;。
①下列有关储氢原理的说法正确的是   (填标号)。
A.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
B.储氢过程中两反应的平衡常数相同
C.若两反应中生成等量的,则转移电子数之比为
D.反应中涉及的3种单核离子的半径大小顺序为
②(2氨基锂)是   (填“氧化产物”或“还原产物”)。
③氮化锂储存氢气最多可达质量的   (精确到0.1)。
14.1962年首个稀有气体化合物XePtF6问世,目前已知的稀有气体化合物中,含氙(54Xe)的最多,氪(36Kr)次之,氩(18Ar)化合物极少。[BrOF2][AsF6] xKrF2是[BrOF2]+、[AsF6]-与KrF2分子形成的加合物,回答下列问题:
(1)As元素原子序数为33,在周期表中的位置是   。As原子的价电子排布式为   。与磷酸相比,最高价氧化物的水化物酸性强弱的顺序是:   。
(2)Ar、Kr、Xe原子半径大小顺序为   。Ar、Kr、Xe原子的活泼性依序增强,原因是   。
(3)晶体熔点:KrF2   XeF2(填“>”“<”或“=”),判断依据是   。
(4)试猜想:[BrOF2][AsF6] xKrF2晶体中的化学键类型有   。
15.氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式,主要有以下 2 种方式:
①N2→NO→NO2→HNO3→ (硝酸盐) N2
②N2 NH3 N2
(1)通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定,主要有 3 种途径。如上① N2→NO 称为大气固氮,② N2 NH3 称为   ,还有 1 种是工业固氮,其反应的化学方程式是   。
(2)在自然界中第①种循环是很少的,主要是第一步 N2→NO 的反应很难发生,请结合 N2的结构说明 N2→NO 的反应很难发生的原因   。
(3)写出氮循环①中 NO2→HNO3的化学方程式   。
(4)写出氮循环②中 NH3 的电子式   ,其空间构型是   。写出 NH 的检验方法   。
(5)P 和N 属于周期表的   族,非金属性较强的是   (用元素符号表示),举一个能证明该结论的实验事实   。
16.已知六种短周期元素的原子序数依次增大,的原子核内没有中子, A、D同主族,C、F同主族,A和B可形成5核10电子的阳离子,C与D形成的离子化合物中所有离子的电子数相同,E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物 反应,试回答下列问题:
(1)E在元素周期表中的位置是   。
(2)写出A和B形成4核10电子分子的电子式是   。
(3)C,D,F的简单离子半径由大到小的顺序为    (用离子符号表示)。
(4)根据“对角线规则”,铍()的性质与上述六种元素中的    (填名称)相似,能溶于氢氧化钠溶液,生成Be与。请写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式   。
(5)
A.和中都含共价键
B.A,D可形成离子化合物
C.> 中阴阳离子个数比均为1:2
D.和均能溶于C,并发生化合反应A、C、D可形成多种二元化合物,下列说法错误的是{#blank#}1{#/blank#} (填字母)。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.X的简单氢化物为水,为分子晶体,Y的简单氢化物为NaH,为离子晶体,一般情况离子晶体的熔沸点高于分子晶体,所以简单氢化物的沸点:Na>O,故A符合题意;
B.氧离子、钠离子和镁离子含有电子层数相同,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径X(O2-)>Y(Na+)>Z(Mg2+),故B不符合题意;
C.Na的金属性大于Mg,所以钠单质的还原性强于镁,则钠离子的氧化性弱与镁离子,故C不符合题意;
D.b为CO2,只含共价键,g为MgO,只含离子键,二者化学键类型不同,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】a为淡黄色固体,且为化合物,则a应为Na2O2,则四种元素中有Na和O;c是Z的单质,在铝热反应中常做引发剂,则c应为Mg;f可作电极材料,且为短周期元素,则f应为C,e为氧气,和C反应生成CO2,CO2和过氧化钠反应生成d(碳酸钠)、氧气;CO2和镁反应生成碳和g(氧化镁);W、X、Y、Z四种元素分别为C、O、Na、Mg。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.Pb是82号元素,是第六周期元素,故A符合题意;
B.Pb是82号元素,质子数为82,含有中子数204-82=122,故B不符合题意;
C.质谱的作用准确测定物质的分子量,和质量数不同,可以用质谱法区分,故C不符合题意;
D.Pb和Ge是同主族元素,Pb是第六周期元素,Ge是第四周期元素,Pb的原子半径比Ge大,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.Pb的原子序数为82,位于第六周期;
B.原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核外电子数=核内质子数=核电荷数;
C. 204Pb和206Pb的相对原子质量不同;
D.同一主族从上到下原子半径逐渐增大。
3.【答案】B
【解析】【解答】从结构分析,Z离子带两个单位正电荷,属于短周期元素,且为四种元素中原子序数最大的元素,故为镁元素。Y形成两个共价键,为氧元素,X形成三个共价键,为氮元素和硼元素,根据原子序数W+Z=X+Y 分析,X为硼元素,W为氢。
A.原子半径,氢<氧<硼<镁,A不符合题意;
B.氮的最高价含氧酸为硼酸,是弱酸,B符合题意;
C.氢和氧形成过氧化氢中含有非极性键,C不符合题意;
D.镁元素焰色反应为无色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】结合离子方程式,可以知道,Z为金属元素,且为IIA族,X有3个共价键,可以知道X为B、N、P中的一种,Y为2个共价键,可以知道Y为O、S中的一种,结合“ W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,原子序数W+Z=X+Y, W与X的原子序数之和等于Y的族序数 ”可以知道W为H,X为B,Y为O,Z为Mg;
A、电子层数越多,半径越大,同一周期的元素,从左到右半径递减;
B、B的最高价含氧酸为硼酸,是一种弱酸;
C、氢元素和氧元素可以形成水和过氧化氢两种化合物,H2O只有极性键,H2O2既有极性键,又有非极性键;
D、镁元素的焰色反应应该是无色。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.O2-和Mg2+的核外电子排布相同,核电荷数越大,对原子核的吸引能力越强,半径越小,故半径r(O2-)>r(Mg2+),即 ,故A不符合题意;
B.X是碳,Y是氧,碳和氧为同一周期,同周期从左到右,非金属性增强,非金属性 ,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,简单氢化物的热稳定性: ,故B符合题意;
C .W是H,Y是O,W与Y形成的化合物可能是水或过氧化氢,可能含有极性键或非极性键,故C不符合题意;
D.Z是Mg,它最高价氧化物对应的水化物为弱碱,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】Y是地壳中含量最高的元素,是O元素,仅X、Y处于同周期,W是H,Z的原子序数是X的两倍,X与Y形成的化合物可与Z的单质反应生成X的单质,Z是第三周期的元素,则X、Y、Z分别为C、O、Mg,由此分析。
5.【答案】C
【解析】【解答】总共22个电子,K层2个、L层8个、N层2个,则M层22-2-8-2=10。故C符合题意
故答案为:C。
【分析】根据核外电子排布即可计算出次外层电子数
6.【答案】B
【解析】【解答】A.Y、Z分别为Na、S,二者都是第三周期元素,且Na在S的左边,则原子半径:Na>S,A不符合题意;
B.R、X分别为H、C,二者组成的化合物可能为烯烃、炔烃,能使溴水褪色,B符合题意;
C.从图中可以看出,M中含有C-H、C-S极性键和C=C非极性键,C不符合题意;
D.Y为Na元素,其最高价氧化物对应的水化物为NaOH,在水溶液中发生完全电离,属于强碱,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.同周期同左到右原子半径依次减小;
B.考虑生成烯烃、炔烃;
C.同种原子之间的共价键为非极性键;不同种原子之间的共价键为极性键;
D.在水溶液中发生完全电离,属于强碱。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.为氧化镁耐高温,可作耐高温材料,A符合题意;
B.W与Y形成的化合物二氧化硅可以与氢氟酸反应,B不符合题意;
C.Z单质为氯气,不是易燃气体,C不符合题意;
D.氯化镁溶液中镁离子容易水解生成氢氧化镁,氢氧化镁高温分解生成氧化镁,故蒸干氯化镁溶液不能获得无水氯化镁,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】X原子的K层与M层电子数相等,则X为Mg元素;W、Z不同主族且单质通常均为气体,Z的原子序数大于Mg,则Z为Cl元素;W原子的最外层电子数等于X原子与Y原子的最外层电子数之和,说明W的最外层电子数比Y多2,应该为第二周期的非金属元素,W可能为N或O元素,Y的原子序数大于Mg,当W为O时Y为Si,W为N时Y为Al元素,由于只有一种金属元素,则W为O,Y为Si元素。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;离子半径:r(Al3+)B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱;根据金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,碱性:KOH>Al(OH)3,B符合题意;
C.据非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,则最简单氢化物的稳定性:H2SD.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;第一电离能:I1(S)故答案为:B。
【分析】A.电子层数越多,微粒半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,微粒半径越小;
C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强;
D.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.离子半径比较先看电子层数,电子层数多半径大,层数相同时看核电荷数,核电荷数越多半径越小,Z、M的简单离子有三个电子层,Y的离子有两个电子层,其核电荷数ZM->Y-,故A符合题意;
B.同周期元素从左到右电负性增强,同主族同上到下电负性减弱,则电负性:Y>M>Z,故B不符合题意;
C.元素的非金属性越强形成的气态氢化物越稳定,非金属:Y>M>Z,则形成气态氢化物的稳定性:Y>M>Z,故C不符合题意;
D.Y为F,原子序数为9,核外电子排布为1s22s22p5,简化电子排布式:[X]2s22p5,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】四种元素均为短周期元素,根据图中在周期表中的位置可知X为He、Y为F、Z为S、M为Cl,据此分析。
10.【答案】C
【解析】【解答】根据分析可知:W为H,X为N,Y为Al,Z为Cl;a是H2,b为N2,c为Al,d为Cl2,甲是AlCl3,乙为HCl,丙为NH3,丁是NH4Cl。
A.X为N、Y为Al、Z为Cl,离子核外电子层数越大,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以这三种元素对应离子的大小顺序为:Cl->N3->Al3+,即离子半径:Z>X>Y,A不符合题意;
B.甲是AlCl3,该物质是共价化合物,电解其水溶液,阳极产生Cl2、阴极产生H2,同时得到Al(OH)3,不能产生金属Al,B不符合题意;
C.Y为Al,其最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,能够与强酸、强碱发生反应产生盐和水,C符合题意;
D.丁是NH4Cl,该物质是离子化合物,含有离子键、共价键和配位键,而不属于配合物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Y元素原子最外层电子数等于其电子层数,因此Y为Al。由转化关系图可知,丙为NH3、乙为HCl,丁为NH4Cl、甲为AlCl3。则c为Al、d为Cl2;a为H2、b为N2。因此W、X、Y、Z分别为H、N、Al、Cl。据此结合题干设问分析作答。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.有分析可知,E物质可能是氯化铵,故A符合题意;
B.氨气极易溶于水,但氯气的溶解度不大 ,故B不符合题意;
C.组成B的元素在周期表中位于第2周期第VA族,故C不符合题意;
D.反应中D得到1.2mol电子时,则氮元素获得1.2mol电子,生成氮气的物质的量是0.2mol,在标准状况下气体的体积是4.48L ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据题干中给出的信息判断具体的物质,再结合选项分析即可,需要熟悉各类物质的特点和性质;
12.【答案】B
【解析】【解答】A.S2-有3个电子层,Na+、Al3+、N3-的核外均为2个电子层,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则离子半径:S2->N3->Na+>Al3+,A不符合题意;
B.Na、Al、S的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,Al(OH)3具有两性,既可以跟酸反应,也可以跟碱反应,B符合题意;
C.工业上电解熔融的Al2O3来制取Al,C不符合题意;
D.Z为S元素,其氧化物有SO2、SO3,SO2对应的水化物H2SO3为弱酸,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由题可知,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中元素W的简单氢化物与其最高价氧化物的水化物能发生反应生成一种盐,则W为N元素,X元素在短周期中原子半径最大,则X为Na元素,Y的离子半径在同周期中最小,则Y为Al元素,W和X的最外层电子数之和等于Z原子核外最外层电子数,则Z为S元素,据此分析解答。
13.【答案】(1)石蜡;浓硫酸;防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入硬质玻璃管(或装置C)中,干扰实验
(2)③①②④
(3)BD;氧化产物;11.4
【解析】【解答】(1)Li是碱金属,化学性质较活泼,实验室将锂保存在石蜡中;已知遇水剧烈反应,应通入干燥的氮气,装置B中盛装的试剂是浓硫酸;装置D中碱石灰可吸收水蒸气和二氧化碳,其作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入硬质玻璃管(或装置C)中,干扰实验;
(2)该实验有气体参与反应,实验前先检查装置气密性,再装药品,先点燃A处酒精灯排尽装置内的空气,最后点燃C处酒精灯,操作先后顺序为③①②④;
(3)①A. 钢瓶储氢是物理过程,而该方法为化学方法,故A不正确;
B.储氢过程中两反应的化学平衡常数表达式均为,温度相同,两个反应的平衡常数相同,故B正确;
C.两反应都是H2中的H元素发生歧化反应,LiH中的H全部来源于H2,则生成等量的,则转移电子数之比为1:1,故C不正确;
D.电子层数越多其离子的半径越大,电子层数相同的原子序数越大的离子半径越小,Li+核外有一个电子层,与H-核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,Li+半径小于H-,顺序为,故D正确;
故答案为:BD;
②H2→(2氨基锂)中H元素化合价从0价升高至+1价,氢气做还原剂,是氧化产物;
③氢元素化合价0价变化为+1价和-1价,化合价升高的做还原剂被氧化生成氧化产物,所以氧化产物为LiNH2 ,在270℃时,该反应可逆向发生放出H2,因而氮化锂可作为储氢材料,按照化学方程式计算,储存氢气最多可达Li3N质量的=×100%=11.4%。
【分析】(1)实验室将锂保存在石蜡中。锂比较活泼,能与水、CO2反应,通入C装置中的N2需干燥,同时应防止空气中的水蒸气和CO2进入C装置中。
(2)装置连接后首先需要检查装置气密性、装入药品、点燃A处酒精灯、再点燃C处酒精灯,使锂与氮气反应。
(3)①A.钢瓶储氢属于物理变化, 此法储氢属于化学变化。
B.储氢过程中两反应的化学平衡常数表达式均为,注意纯液体和固体不写入化学平衡常数表达式中。
C.两个反应均属于氢元素的歧化反应,反应前后氢元素的化合价均是由0变为-1和+1,转移电子数相同。
D.电子层数越多其离子的半径越大,电子层数相同的原子序数越大的离子半径越小。
②元素化合价升高的作还原剂,被氧化生成氧化产物;元素化合价降低的作氧化剂,被还原为还原产物。
③根据反应方程式中反应物氢气与氮化锂的质量关系进行计算。
14.【答案】(1)第四周期第VA族;4s24p3;H3PO4>H3AsO4
(2)r(Ar)<r(Kr)<r( Xe);同族元素,从上而下原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的有效吸引逐渐减弱,失电子能力逐渐增强
(3)<;二者为同构型的分子晶体,XeF2相对分子质量大,范德华力大,熔点高
(4)离子键、共价键
【解析】【解答】(1)As为33号元素,其电子排布为[Ar]3d104s24p3,它为第四周期第VA族。其价电子为最外层电子为4s24p3。同主族元素,至上而下非金属性减弱,最高价氧化物的水化物酸性降低即H3PO4>H3AsO4。故答案为:第四周期第VA族;4s24p3;H3PO4>H3AsO4;
(2)同族至上而下电子层增多半径增大即Ar(3)两者均为分子晶体,随着摩尔质量增大,范德华力增大,熔沸点增大即KrF2(4)该物质存在[BrOF2]+、[AsF6]-,所有该物质中存在离子键其他非金属之间为共价键。故答案为:离子键和共价键。
【分析】(1)As的原子序数为33,在元素周期表中位于第四周期第VA族;其价电子排布式为4s24p3;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强;
(2)电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小;同族元素,从上而下原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的有效吸引逐渐减弱,失电子能力逐渐增强;
(3)结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高;
(4) [BrOF2][AsF6] xKrF2晶体中含有离子键和共价键。
15.【答案】(1)生物固氮;N2+3H2 2NH3
(2)化学反应的实质是先断键,后成键,N 和N 之间有三根共价键,键能很大,很难断开,所以反应很难进行
(3)3NO2+H2O = 2HNO3+NO
(4);三角锥形;取样,滴加氢氧化钠溶液并加热, 产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明有
(5)ⅤA;N;酸性:HNO3>H3PO4
【解析】【解答】(1)根据题意N2 NH3是生物将游离态的氮气转变为化合态的氮,称为生物固态,还有1 种是工业固氮,是氢气和氮气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气,其反应的化学方程式是N2+3H2 2NH3。
(2)在自然界中第①种循环是很少的,主要是第一步 N2→NO 的反应很难发生,请结合 N2的结构说明 N2→NO 的反应很难发生的原因化学反应的实质是先断键,后成键,氮氮之间有三根共价键,键能很大,很难断开,所以反应很难进行;故答案为:化学反应的实质是先断键,后成键,N 和N 之间有三根共价键,键能很大,很难断开,所以反应很难进行。
(3)氮循环①中 NO2→HNO3化学方程式3NO2+H2O = 2HNO3+NO;故答案为:3NO2+H2O = 2HNO3+NO。
(4)氮循环②中 NH3 的电子式 ,其空间构型是三角锥形。NH 的检验方法取样,滴加氢氧化钠溶液并加热, 产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明有 ;故答案为: ;三角锥形;取样,滴加氢氧化钠溶液并加热, 产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明有 。
(5)P 和N 属于周期表的ⅤA族,根据同主族,从上到下非金属性逐渐减弱,因此非金属性较强的是N,通过最高价氧化物对应水化物酸性强弱证明,即酸性:HNO3>H3PO4;故答案为:ⅤA;N;酸性:HNO3>H3PO4。
【分析】
(1)自然界中游离态氮到化合态氮的反应叫生物固氮,工业上是利用氮气和氢气催化合成氨
(2)氮气分子中存在氮氮三键,三键很难断裂
(3)二氧化氮和水的发生氧化还原反应产生的是硝酸和一氧化氮
(4)氨气分子中氮原子是sp3杂化,有一对孤对电子形成的是三角锥形,铵根离子的检验一般是利用强碱溶液利用湿润的红色石蕊试纸检验
(5)找出最外层电子数即可判断主族数,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,比较最高价氧化物的水合物的酸性强弱即可比较元素非金属性
16.【答案】(1)第三周期IIIA族
(2)
(3)S2- >O2->Na+
(4)铝;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(5)D
【解析】【解答】(1)经分析E为Al元素,铝元素的原子序数为13,位于元素周期表第三周期第IIIA族,故答案为:第三周期IIIA族;
(2)经分析A为H元素,B为N元素,A和B形成4核10电子分子,则该分子是NH3,该分子的电子式是;
(3)经分析C、D、F的简单离子应分别是指O2-、Na+、S2-,O2-和Na+核外电子排布完全相同,核电荷数越大,半径反而越小,核电荷数ONa+,O2-和Na+核外都有2个电子层,S2-有3个电子层,电子层数越多半径越大,则三种离子的离子半径由大到小的顺序为S2- >O2->Na+;
(4)根据“对角线规则”,铍(Be)的性质与元素周期表右下角的Al性质相似,氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成Na2BeO2和水,反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案为:铝;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O;
(5)A.经分析A、C、D分别是指H、O、Na三种元素,则A2C2和D2C2,分别是指H2O2和Na2O2,H2O2是共价化合物,Na2O2是离子化合物,但过氧根离子内含有共价键,则两种化合物中都含有共价键,A正确;
B.A、D是指H、Na两种元素,A、D形成的化合物氢化钠是离子化合物,B正确;
C.D2C、D2C2分别是指Na2O和Na2O2,它们的阴阳离子个数比均为1:2,C正确;
D.D2C、D2C2分别是指Na2O和Na2O2,A2C是指H2O,Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气,该反应不属于化合反应,D不正确;
故答案为:D。
【分析】A的原子核内没有中子,则A为H元素,A、D同主族,结合原子序数可知,D为Na元素,A和B可形成5核10电子的阳离子,则B为N元素, C与D形成的离子化合物中所有离子的电子数相同,则C为O元素,E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物反应,则E为Al元素。

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