1．(2024·北京55中高三檢測卷)中國科學(xué)家經(jīng)過光譜分析發(fā)現(xiàn)一顆鋰元素含量極高的恒星。下列說法不正確的是( B )
A．LiOH的堿性強于Be(OH)2
B．在第ⅠA族的元素中，鋰元素的第一電離能最大
C．依據(jù)對角線規(guī)則，鋰元素和鎂元素的有些性質(zhì)相似
D．原子光譜的產(chǎn)生與電子躍遷有關(guān)，可利用原子光譜中的特征譜線來鑒定元素
[解析] 同周期元素，從左到右元素的金屬性依次減弱，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性減弱，則氫氧化鋰的堿性強于氫氧化鈹，A正確；同主族元素，從上到下的第一電離能依次減小，在第ⅠA族的元素中，氫元素的第一電離能最大，B錯誤；依據(jù)對角線規(guī)則可知，元素周期表中位于對角線上的鋰元素和鎂元素的有些性質(zhì)相似，C正確；用光譜儀器攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜總稱原子光譜，原子光譜的產(chǎn)生與電子躍遷有關(guān)，不同元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜不同，所以可以利用原子光譜中的特征譜線來鑒定元素，D正確，故選B。
2．(2024·湖南模擬)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示元素周期表，已知Z元素的最外層電子數(shù)是次外層的3倍。空格中均有對應(yīng)的元素填充。下列說法正確的是( C )
A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素
B．X、Y分別與Z形成的化合物都只有兩種
C．X、Y元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性：X>Y
D．X、Y、Z的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是X的氫化物
[解析] 根據(jù)Z元素的最外層電子數(shù)是次外層的3倍知Z為O，則X為N，根據(jù)圖示可得出X、Y同族，則Y為P。按照圖示，白格填充的為主族元素和稀有氣體元素，灰格填充的為副族元素和Ⅷ族元素，A錯誤；X和Z可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物，不止兩種，B錯誤；X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為HNO3，Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H3PO4，則酸性HNO3>H3PO4，C正確；元素非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，同主族元素，從上到下非金屬性減弱，同周期元素，從左到右非金屬性增強，則非金屬性強弱順序為O>N>P，氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是Z的氣態(tài)氫化物，即H2O，D錯誤。
3．(2024·江蘇泰州模擬)我國“祝融號”火星車成功著陸火星，其礦脈中含有原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族，且Z的原子序數(shù)是W的2倍，X的氫化物可用于蝕刻玻璃，Y與Z最外層電子數(shù)之和等于8。下列說法正確的是( B )
A．離子半徑：Z>Y>W>X
B．同周期第一電離能小于Z的元素有4種
C．X與Y可形成共價化合物YX2
D．簡單氫化物的還原性：W的氫化物>Z的氫化物
[解析] 原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，已知W、Z同主族，且Z的原子序數(shù)是W的2倍，則W為O，Z為S；X的氫化物可用于蝕刻玻璃，則X為F元素，Y與Z最外層電子數(shù)之和等于8，Y的最外層電子數(shù)為8－6＝2，Y的原子序數(shù)大于F的，則Y為Mg元素。同周期主族元素隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但是第ⅡA族和第ⅤA族比相鄰元素的大，則同一周期小于Z的元素有Na、Mg、Al、Si，B正確；X和Y形成的化合物為MgF2，含有離子鍵，屬于離子化合物，C錯誤；非金屬性W>Z，則簡單氫化物的還原性W的氫化物Z
B．W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強堿
C．X、Y、Z形成的化合物中可能含有極性鍵和非極性鍵
D．M在空氣中燃燒的產(chǎn)物為MO3
[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序數(shù)依次增大。相鄰元素Y、Z位于同一周期且均具有多種常見氣態(tài)氧化物，X分別與Y、Z可形成10個電子的分子，則X為H，Y為C，Z為N，W的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼白光，則W為Mg，M原子最外層電子數(shù)是其K層電子數(shù)的3倍，則M為S。由分析可知，Y為C，Z為N，非金屬性：N>C，故簡單氫化物的穩(wěn)定性：Y(C)W>Z
[解析] X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，則X為氫元素；Y的基態(tài)原子的價層電子中有3個未成對電子，則Y為氮元素；Z的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則Z為氧元素；Z與W同主族，則W為硫元素。電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑：O2－H2S，B錯誤；非金屬性：O>S，則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：H2O>H2S，C正確；第一電離能：N>O>S，D錯誤。
9．(2024·浙江平湖高級中學(xué)模擬)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X是空氣中含量最多的元素，Y核外有13種運動狀態(tài)不同的電子，基態(tài)時Z原子3p原子軌道上成對電子與不成對電子數(shù)目相等。下列說法正確的是( C )
A．原子半徑：r(X)Na＋ (用離子符號表示)。
(3)化合物C2D3的水溶液在空氣中久置后變質(zhì)，生成一種單質(zhì)，所得溶液呈強堿性，用化學(xué)方程式表示這一變化過程： 2Na2S3＋O2＋2H2O===4NaOH＋6S↓ 。
[解析] 根據(jù)信息可知，A為C、B為O、C為Na、D為S、E為Cl。
(1)E為Cl，在周期表中位于第三周期第ⅦA族，工業(yè)上通過電解熔融的NaCl制取金屬鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑。
(2)A的最低負價氫化物為甲烷，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形；一般來說，電子層數(shù)越多，離子半徑越大，則鈉離子半徑最小，S2－、Cl－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，離子半徑：S2－>Cl－，因此C、D、E的簡單離子的離子半徑：S2－>Cl－>Na＋。
(3)化合物Na2S3的水溶液在空氣中久置后變質(zhì)，生成硫和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2S3＋O2＋2H2O===4NaOH＋6S↓。
12．(2024·四川蒲江中學(xué)階段練習(xí))C、O、Na、Al、Si、S、Cl是常見的幾種元素。請回答下列問題。
(1)C元素的一種同位素可以測定文物年代，這種同位素的符號為 14C 。
(2)用“大于”“小于”或“等于”填空。
(3)在C、O、Si、S、Cl元素形成的簡單氫化物中，穩(wěn)定性最差的簡單氫化物的電子式為。
(4)利用如圖所示裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律。
①儀器A的名稱為 分液漏斗 ，干燥管D的作用是 防止倒吸 。
②若要證明非金屬性：Cl>I，則A中加濃鹽酸，B中加KMnO4，KMnO4與濃鹽酸常溫下可反應(yīng)生成Cl2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ，C中加淀粉KI混合溶液，觀察到C中溶液 變?yōu)樗{色 (填現(xiàn)象)，即可證明，該反應(yīng)的離子方程式為 Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 。從環(huán)境保護的角度考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，請描述你的改進措施： 在C的試管口放置一團浸有濃NaOH溶液的棉團 。
③若要證明非金屬性：C>Si，則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，有同學(xué)認為觀察到C中溶液中出現(xiàn)白色沉淀，即可證明。你是否同意該同學(xué)的觀點？ 不同意 (填“同意”或“不同意”，若“同意”下一問不必作答，若“不同意”請在后面的橫線上說明理由) 鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的HCl氣體進入C中也會產(chǎn)生硅酸白色沉淀 。
[解析] (1)14C可以測定文物年代。
(2)O2－、Al3＋為核外電子排布相同的離子，離子核電荷數(shù)越大，半徑越小，則離子半徑O2－大于Al3＋；非金屬性Cl>S，元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強，則酸性H2SO4小于HClO4；同種元素原子得電子能力相同，則得電子能力35Cl等于37Cl。
(3)非金屬性越弱，其簡單氫化物的穩(wěn)定性越差，非金屬性最弱的是Si元素，SiH4是共價化合物，Si和H共用1對電子對，其電子式為。
(4)①儀器A的名稱為分液漏斗；氣體在溶液中反應(yīng)會導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強減小，容易發(fā)生倒吸，干燥管D的作用是防止倒吸；②KMnO4與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O；氯氣的氧化性強于碘單質(zhì)的，氯氣能夠?qū)⒌怆x子氧化成碘單質(zhì)，觀察到C中溶液變藍的現(xiàn)象，該反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；氯氣有毒，不能直接排放，需要用NaOH溶液進行尾氣處理，改進措施為在C的試管口放置一團浸有濃NaOH溶液的棉團；③制備的二氧化碳中含有氯化氫，干擾實驗，需要用飽和的碳酸氫鈉溶液除去，否則不能證明非金屬性C>Si。
13．(2024·陜西寶雞期中)某班同學(xué)想要設(shè)計實驗驗證元素性質(zhì)變化規(guī)律。
Ⅰ.第一組同學(xué)擬利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，設(shè)計如圖甲所示原電池裝置，用鋁片和銅片作電極，電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液。
(1)寫出甲中負極的電極反應(yīng)式： Al－3e－===Al3＋ 。此電池工作時導(dǎo)線中電流方向為 銅→鋁 (填“銅→鋁”或“鋁→銅”)。
(2)乙同學(xué)將銅電極換成鎂電極，如圖乙所示，實驗發(fā)現(xiàn)也可組成原電池，此時鋁片上有氣體產(chǎn)生，則此原電池中負極是 鎂片 (填“鎂片”或“鋁片”)。
(3)由以上實驗推斷，當把A、B兩種金屬用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，若B上發(fā)生還原反應(yīng)，則A、B金屬的活潑性可能是 A>B (填“A>B”或“ABr>I>S (用化學(xué)符號表示)。
(6)實驗結(jié)論：周期表中元素的非金屬性的變化規(guī)律為 在周期表內(nèi)，同一周期的元素自左向右非金屬性逐漸增強，同一主族元素自上而下，非金屬性逐漸減弱 。
[解析] (1)甲中鋁和硫酸反應(yīng)，銅和硫酸不反應(yīng)，因此鋁為負極，則負極的電極反應(yīng)式為Al－3e－===Al3＋。電流由正極到負極，即此電池工作時導(dǎo)線中電流方向為銅→鋁。
(2)如圖乙所示，實驗發(fā)現(xiàn)也可組成原電池，此時鋁片上有氣體產(chǎn)生，說明鋁片上是氫離子得電子生成氫氣，則鋁為正極，鎂為負極。
(3)由以上實驗推斷，當把A、B兩種金屬用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，若B上發(fā)生還原反應(yīng)，則A上發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，化合價升高，因此A為負極，則A、B金屬的活潑性可能是A>B。
(4)方案①是氯水中氯氣和溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)和氯離子，其反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，則氧化性Cl2>Br2。
(5)方案④是單質(zhì)碘和硫化鈉反應(yīng)生成硫單質(zhì)和碘化鈉，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S＋I2===2NaI＋S↓，說明氧化性I2>S；方案②是溴單質(zhì)置換出碘單質(zhì)，說明氧化性Br2>I2；根據(jù)以上方案可知S、Cl2、Br2、I2的氧化性為Cl2>Br2>I2>S，根據(jù)一般規(guī)律非金屬性越強，其單質(zhì)的氧化性越強，則非金屬性由強到弱的順序為Cl>Br>I>S。
(6)根據(jù)S、Cl得到同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強，根據(jù)Cl、Br、I得到同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，因此得出實驗結(jié)論周期表中元素的非金屬性變化規(guī)律。
14．表1是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題：
(1)元素p為26號元素，請寫出其基態(tài)原子電子排布式： 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 。
(2)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因： 電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量 。
(3)、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表2：
表2
比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)2＋再失去一個電子比氣態(tài)p2＋再失去一個電子難。對此，你的解釋是 Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定 。
(4)第三周期8種元素單質(zhì)熔點高低的順序如圖1所示，其中電負性最大的是 2 (填圖1中的序號)。
(5)表1中所列的某主族元素的電離能情況如圖2所示，則該元素是 Al (填元素符號)。
[解析] (2)h為Mg元素，Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量。
(3)元素為Mn，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，其3d能級為半充滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，當其失去第3個電子時比較困難，而Fe2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其3d能級再失去一個電子即為半充滿狀態(tài)，故其失去第3個電子比較容易。
(4)第三周期8種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬，其單質(zhì)中鈉、鎂、鋁形成金屬晶體，熔點依次升高；硅形成共價晶體；磷、硫、氯、氬形成分子晶體，且常溫下磷、硫為固體，氯氣、氬氣為氣體，8種元素熔點最低的為氬，其次為氯，其中電負性最大的為氯。
(5)由圖可知，該元素的電離能I4遠大于I3，故為第ⅢA族元素，應(yīng)為Al。
eq \f(電離能,?kJ·ml－1?)
I1
I2
I3
I4
……
元素X
520
7 298
11 815
—
……
元素Y
496
4 562
6 912
9 544
……
①離子半徑
O2－ 大于 Al3＋
②酸性
H2SO4 小于 HClO4
③得電子能力
35Cl 等于 37Cl
實驗方案
實驗現(xiàn)象
①將新制氯水滴入NaBr溶液中，振蕩后加入適量CCl4，振蕩，靜置
分層，上層無色，下層橙紅色
②將溴水滴入NaI溶液中，振蕩后加入適量CCl4，振蕩，靜置
分層，上層無色，下層紫紅色
③將少量I2固體加入NaCl溶液中，振蕩后加入適量淀粉溶液，振蕩，靜置
溶液變藍色
④將少量I2固體加入Na2S溶液，振蕩后靜置
溶液變渾濁，出現(xiàn)淡黃色沉淀
電離能/kJ·ml－1
元素
元素p
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957

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