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1、2020-2021 备战高考化学原子结构与元素周期表培优 易错 难题练习 ( 含答案 ) 含详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1 为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中 ),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应;乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,再让乙烯与溴水反应。请回答下列问题:(1)甲同学设计的实验_(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生了加成反应,其理由是 _(填序号 )。使溴水褪
2、色的反应不一定是加成反应使溴水褪色的反应就是加成反应使溴水褪色的物质不一定是乙烯使溴水褪色的物质就是乙烯(2)乙同学推测此乙烯中一定含有的一种杂质气体是_,它与溴水反应的化学方程式是 _ 。在实验前必须全部除去,除去该杂质的试剂可用_。(3)为验证乙烯与溴发生的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是_ 。【答案】不能 H 2S H 2SBr22HBr SNaOH 溶液 (答案合理即可 )若乙烯与 Br2 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与Br2 发生加成反应,则生成 CH 2BrCH 2 Br ,溶液的酸性变化不大,故可用
3、pH 试纸予以验证【解析】【分析】根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,该淡黄色的浑浊物质应该是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为H 2 SBr22HBrS,据此分析解答。【详解】(1)根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,则可能是该还原性气体与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色,则溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应,所以正确,故答案为:不能;(2)淡黄色的浑浊物质是具有还原性的硫化氢与溴水
4、发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为 H 2 SBr 22HBrS;选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体,但是不能与乙烯反应,也不能引入新的气体杂质,根据除杂原则,可以选用NaOH 溶液,故答案为:H 2 S; H 2S Br 22HBrS ; NaOH 溶液 (答案合理即可 );(3)若乙烯与 Br2 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与Br2 发生加成反应,则生成CH 2BrCH 2 Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证,故答案为:若乙烯与Br2 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与 Br2 发生加成反应,则生成CH 2
5、 BrCH 2Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证。2 电气石是一种具有保健作用的天然石材,其中含有的主要元素为B、 Si、 Al、 Mg 、Na、O 等元素。(1)上述元素中,原子半径最小的是_(用元素符号表示),在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是_(用元素符号表示);(2)表示原子结构的化学用语有:原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式,从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式,来表示氧元素原子核外电子的运动状态_;(3)B 与最活泼的非金属元素F 形成化合物BF3,检测发现BF3 分子中三根BF 键的键长相等,三根键的键角相等,能否仅仅依据此数据此判断B
6、F3 分子的极性 _;(4)SiO 晶体的熔点比 BF晶体 _(选填“高”、“低” )。23【答案】 OB、 Si、 Al非极性高【解析】【分析】(1)同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大;在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是 B、 Si、 Al;(2)最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式,根据核外电子排布规律画出;处于不同能级的电子,能量不同,处于同一能级不同轨道的电子能量相同;(3)BF3 分子中三根 B F 键的键长相等且键角也相等,为平面正三角形结构,正负电荷重心重合;根据晶体类型判断熔点高低,一般熔点:原子晶体离子晶体分子晶体;(4)BF3
7、是分子晶体,SiO2 是原子晶体。【详解】(1)同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径Na Mg Al SiB O,在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是B、Si、 Al;(2)最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式,氧元素原子核外电子轨道排布式为:;(3)BF3 分子中三根 B F 键的键长相等且键角也相等,为平面正三角形结构,正负电荷重心重合,为非极性分子;(4)BF3 是分子晶体,SiO2 是原子晶体,故SiO2 晶体的熔点比BF3 晶体高。3 下表为元素周期表的一部分,请参照元素在表中的位置,回答下列问题。(1)第三周期元素中非金属性最强
8、的元素的原子结构示意图是_。(2)最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是_( 填化学式 ) 。(3)下列可以判断和金属性强弱的是_( 填序号 ) 。a单质的熔点:b化合价:c单质与水反应的剧烈程度:d最高价氧化物对应水化物的碱性:(4)为验证第A 族部分元素非金属性的递变规律,设计如图装置进行实验,请回答:仪器 A 的名称是 _,A 中发生反应的离子方程式是_。棉花中浸有NaOH 溶液的作用是 _( 用离子方程式表示) 。验证溴与碘的非金属性强弱:通入少量的单质,充分反应后,将A 中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡、静置,可观察到_。该实验必须控制单质的加入量,否则得不出溴的非金属性比
9、碘强的结论。理由是_。第 A 族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下原子半径逐渐 _( 填“增大”或“减小” ) ,得电子能力逐渐减弱。【答案】HNO32323cd 分液漏斗-Cl22-2- H CO H SiO2Br=Br 2ClCl 2OH-氯气能够氧化溴离子和碘离子,氯气必=H2O Cl ClO 溶液分层,下层液体为紫红色须少量,否则干扰检验结果增大【解析】【分析】由元素在周期表的位置可知,元素分别为H、 C、 N、 O、 Na、 Al、 Si、 S、 Cl,结合元素周期律和物质的性质分析解答。【详解】( 1) 第三周期元素中非金属性最强的元素是Cl,其原
10、子结构示意图是;( 2) 元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO3 H2CO3 H2SiO3 ;( 3) a根据单质的熔点不能判断金属性强弱,故a 错误;b化合价高低不能作为比较金属性的依据,故b 错误;c Na 与水反应比 Al 剧烈,说明金属性: Na Al,可以比较,故c 正确;d元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,可以比较,故d 正确;答案选 cd;( 4) A 为分液漏斗, A 中发生氯气与 NaBr 的氧化还原反应,离子方程式为2Br Cl2=Br22Cl ;NaOH 溶液用于吸收氯气,离子方程为;
11、Cl2 2OH=H2O Cl ClO溴与 KI 反应生成碘单质,碘单质易溶于四氯化碳。将A 中液体滴入试管内,充分振荡、静置,可观察到溶液分层,下层呈紫色;若通入过量氯气,剩余的氯气能够进入试管先于Br2 氧化碘离子,干扰溴与碘离子的反应,所以氯气必须少量,否则干扰检验结果;同主族元素从上到下,原子核外电子层数增加,原子半径增大,故得到电子能力减弱。【点睛】比较金属性的强弱,是看金属与水或与酸反应的剧烈程度,最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,比较非金属性强弱,可以依照单质的氧化性的强弱。4 下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:( 1)的元素
12、符号是 _。( 2)和两种元素的非金属性强弱关系是:_。( 3)和两种元素组成的化合物中含有的化学键为 _(填“离子键”或“共价键”)。(4)和两种元素组成的化合物与AgNO3 溶液反应的离子方程式为 _ 。【答案】 C共价键Ag Cl AgCl【解析】【分析】根据元素在周期表中的位置分析元素的种类;根据元素周期律及元素性质分析解答。【详解】根据元素周期表的结构及元素在周期表中的位置分析知,为氢,为碳,为氧,为钠,为硫,为氯;( 1)碳的元素符号是 C,故答案为: C;( 2)和处于相同周期,同周期元素随核电荷数增大,非金属性增强,则两种元素的非金属性强弱关系是:,故答案为:;(3) H 和 O 两种元素组成的化合物中有H2O 和 H2O2 ,都属于共价化合物,含有的化学键为共价键,故答案为:共价键;(4) Na 和 Cl 两种元素组成的化合物为NaCl,与 AgNO3 溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,