第四章第二节氯及其化合物一、单项选择题1．下列结论错误的是(B)①粒子半径：K＋>Al3＋>S2－>Cl－； ②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4； ③离子的还原性：S2－>Cl－>Br－>I－； ④氧化性：Cl2>S>Se>Te； ⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO； ⑥非金属性：O>N>P>Si； ⑦金属性：Be<Mg<Ca<K。A．只有① B．①③C．②④⑤⑥⑦D．①③⑤解析：核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，所以粒子半径S2－>Cl－>K＋>Al3＋，①错误；②、④、⑤、⑥、⑦均正确；离子的还原性S2－>I－>Br－>Cl－，③错误。2．A、B、C为三种短周期元素，A、B在同周期。A、C的最低价离子分别为A2－和C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构。下列说法中，正确的是(A)A．原子序数：A>B>CB．原子半径：A>B>CC．离子半径：A2－>B2＋>C－D．原子最外层电子数：A>C>B解析：由离子所带电荷知A为ⅥA族元素，C位于ⅦA族，B位于ⅡA族；由B2＋和C－具有相同的电子层结构知，C是氟、B是镁，故A是硫，再结合周期表中元素性质的递变规律可确定答案为A。3．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是(B)A．已知Ra是第七周期第ⅡA族的元素，故Ra(OH)2碱性比Mg(OH)2强B．已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3比NH3稳定C．已知Cs的原子半径大于Na的原子半径，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈D．已知Cl的核电荷数比Al大，故Cl的原子半径比Al的小解析：同一主族从上到下金属性增强，金属性Ra比Mg强，故Ra(OH)2碱性比Mg(OH)2强，A对；As和N都在第ⅤA族，As的非金属性比N弱，非金属性越弱，其气态氢化物越不稳定，故NH3比AsH3稳定，B错；Cs和Na都在第IA族，Cs的原子半径大于Na的原子半径，说明Cs在Na的下方，Cs的金属性强于Na，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈，C对；Cl和Al在同一周期，核电荷数越大半径越小，故Cl的原子半径比Al的小，D对。4．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。下列说法正确的是(D)XYZWA.元素W位于第三周期第ⅤA族B．元素Y的氢化物水溶液呈酸性C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＞WD．Z的最高化合价为＋5价解析：由题目条件可知Z元素为P元素，则X为C元素，Y为N元素，W为S元素，显然只有选项D是正确的。5．短周期A、B、C、D的原子序数依次增大。A原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素B在同周期的主族元素中原子半径最大，元素C的合金是日常生活中常用的金属材料，D位于第ⅥA族。下列说法正确的是(C)\nA．原子半径：D＞B＞C＞AB．元素A、B的氧化物具有相同类型的化学键C．B、C、D的最高价氧化物对应的水化物能相互反应D．元素B和C的最高价氧化物对应水化物的碱性：C＞B解析：A原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则A为碳；元素B的原子序数比碳大，且原子半径为同周期最大，则B为钠；则C、D为Al、S。原子半径钠最大，A项错误；碳与氧形成共价键，钠与氧形成的化合物中存在离子键，也可以有非极性共价键，B项错误；B、C、D的最高价氧化物对应水化物分别为：NaOH、Al(OH)3、H2SO4，NaOH是强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，故三者能够相互反应，C项正确、D项错误。6．A、B、C为短周期元素，A的最外层电子数是次外层的3倍，B是最活泼的非金属元素，C的氯化物是氯碱工业的原料，下列叙述正确的是(C)A．A是O，B是ClB．A、B、C的原子半径大小关系是：A＞C＞BC．B的气态氢化物比A的稳定D．向AlCl3溶液中加过量C的最高价氧化物对应水化物可得白色沉淀解析：最外层电子数是次外层电子数的三倍的短周期元素是O，最活泼的非金属元素是F，氯碱工业的原料是NaCl，可推知C为Na，明显A错误；原子半径：Na>O>F，B错误；HF比H2O稳定，C正确；向AlCl3溶液中加过量NaOH，可生成溶于水的NaAlO2，D错误。二、非选择题7．有关元素X、Y、Z、W的信息如下：元素信息X所在主族序数与所在周期序数之差为4，其单质在常温下呈黄绿色Y最高价氧化物对应的水化物易溶于水，能电离出电子数相等的阴、阳离子Z单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏W地壳中含量最高的金属元素请回答下列问题：(1)写出Y元素在元素周期表中的位置________________。(2)W的单质与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(3)铜片、碳棒和ZX3溶液组成原电池，写出正极发生的电极反应方程式：________________________________________________________________________。(4)向淀粉碘化钾溶液中滴加几滴浓ZX3溶液，现象为________________，写出反应的离子方程式：________________。(5)以WX3溶液为原料制取WX3·6H2O晶体，主要的实验操作是________________________，以WX3·6H2O晶体制取无水WX3，应在________________________________________________________________________条件下加热WX3·6H2O晶体，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(结合离子方程式简要说明)。解析：由题目信息知，X元素所在主族序数与所在周期序数之差为4，满足该条件的只有O、Cl两种元素，单质为黄绿色，故X为Cl；Y元素最高价氧化物对应的水化物易溶于水，且能电离出电子数相等的阴、阳离子，故Y为Na；Z为Fe；W是地壳中含量最高的金属元素，\n故W为Al。推导出各元素，各小题答案便可迎刃而解。答案：(1)第三周期第ⅠA族(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(3)2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(或Fe3＋＋e－===Fe2＋)(4)溶液变为蓝色 2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋(5)加热浓缩、冷却结晶、过滤 干燥的HCl气流Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，在干燥的HCl气流中，抑制AlCl3的水解，且带走AlCl3·6H2O晶体受热产生的水蒸气，故能得到AlCl38．下表是ⅥA族部分元素的相关性质。性质/元素8O16S34Se52Te单质熔点/℃－218.4113450(续上表)单质沸点/℃－183444.66851390主要化合价－2－2、＋4、＋6－2、＋4、＋6原子半径逐渐增大单质与H2反应情况点燃时易化合加热化合加热难化合不能直接化合请回答下列问题：(1)硒的熔点范围可能是____________。(2)碲的化合价可能有______________。(3)硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是____________________________(填化学式)。(4)氢硒酸有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)，因此放在空气中易变质，其可能发生的化学方程式为________________________________________。(5)工业上Al2Te3可用来制备H2Te，完成下列化学方程式：____Al2Te3＋( )===2Al(OH)3↓＋____H2Te↑。(6)氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化如下图所示，其中a、b、c、d分别表示氧族中某一元素的单质，则b代表________，d代表________(均写单质名称)。解析：硒单质为分子晶体，其熔点可以根据分子间作用力的大小来判断，比S单质的高，而比Te单质的低，熔点范围为113～450℃；碲的化合价与硫、硒的相同，为－2、＋4、＋6；无氧酸的酸性与氢和非金属元素原子间形成的共价键强弱有关，键越弱，酸性则越强，所以酸性由强至弱的顺序为H2Te、H2Se、H2S；氢硒酸与氢硫酸性质相似，具有强还原性，且比硫化氢的强，反应为2H2Se＋O2===2Se＋2H2O；配平后的反应为Al2Te3＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2Te↑；从能量变化分析，a、b与H2反应所需能量大于0，即反应吸热，而c、d则放热，c、d的非金属性大于a、b，d放热最多，d比c非金属性强，a需能量大于b，b的非金属性强，综合分析非金属性：d＞c＞b＞a。答案：(1)113～450℃(2)－2、＋4、＋6(3)H2Te、H2Se、H2S(4)还原性 2H2Se＋O2===2Se＋2H2O\n(5)1 6H2O 3(6)硒 氧9．A、B、C、D是原子序数均小于20的四种元素。A与B同主族，且能形成BA3型分子。B、C、D所形成的简单离子电子层结构相同，且B、C、D的离子半径依次减小。据此回答下列问题：(1)D元素在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________。(2)将C单质的水溶液滴加到B与D所形成化合物的水溶液中，产生淡黄色沉淀，其反应的化学方程式为____________________________________________。(3)实验室里除去BA2气体，可用下列试剂中的______(填字母)。A．酸性高锰酸钾溶液 B．浓H2SO4C．NaOH溶液D．品红溶液(4)由A、B、D三种元素所组成的某种盐的水溶液显碱性，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。解析：A与B同主族，且能形成BA3型分子，则B是S，A是O；B、C、D所形成的简单离子电子层结构相同，且B、C、D的离子半径依次减小，结合全题可知，C是Cl，D是K。SO2具有还原性，可用酸性高锰酸钾溶液除去；SO2是酸性氧化物，可用NaOH溶液吸收。SO水解导致K2SO3溶液显碱性。答案：(1)第四周期第ⅠA族(2)Cl2＋K2S===2KCl＋S↓(3)AC(4)SO＋H2OHSO＋OH－10．四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下：①原子半径：A＞B＞C＞D ②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质如下：甲：是地球上最常见的物质之一，是所有生命体生存的重要资源，约占人体体重的三分之二。乙：无色，无气味并且易燃。是常见的一种基础能源。丙：有强氧化性的弱酸，可以用于消毒杀菌。请根据上述信息回答下列问题。(1)B元素在周期表中的位置________________，请写出BC2分子的电子式________________。(2)A所在周期中，E元素的单质还原性最强，F元素的某些盐类常用作净水剂。E单质与甲反应有化合物X生成。请写出以下两个反应的离子方程式：①A元素的单质与物质甲发生的反应：________________________________________________________________________。②F、C两种元素组成的化合物Y可作为高温结构陶瓷材料，X与Y两种化合物在溶液中发生的反应：________________________________________________________________________。(3)物质丁的元素组成和甲相同，丁分子具有18电子结构。向盛有一定浓度溶液的试管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。滴加过程的现象是：①浅绿色溶液变成深棕黄色； ②有少量气泡出现(经验证是氧气)，\n片刻后反应变得剧烈，并放出较多热量，继续滴加溶液，静置一段时间； ③试管底部出现红褐色沉淀。向浊液中再滴入稀硫酸，沉淀溶解，溶液呈黄色。请用化学方程式或离子方程式及必要的文字解释现象①、②、③。①________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：根据比例模型和性质，甲为H2O，乙为CH4，丙为HClO，A为Cl，B为C，C为O，D为H；(2)在第三周期中，Na单质的还原性最强，铝盐常用作净水剂，F为Al，Na和H2O反应生成NaOH和H2，Cl2和H2O反应生成HCl和HClO，即：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，即：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O；(3)根据现象，其反应原理为在酸性条件下，Fe2＋被H2O2氧化成Fe3＋，Fe3＋可作为H2O2分解的催化剂，由于H＋浓度的减小，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3红褐色沉淀。答案：(1)第二周期第ⅣA族 ∶O,∶∶C∶∶O,∶(2)①Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO②Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O(3)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，浅绿色Fe2＋被过氧化氢氧化成黄色Fe3＋(浓度大时呈深棕黄色)②过氧化氢分解可产生氧气，常温时反应2H2O2===2H2O＋O2↑较慢，因而开始气泡少；受热并且被逐渐增多的Fe3＋催化，使反应速率加快 ③反应①使c(H＋)降低且反应②放热，从而使水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋正向移动，当水解出的Fe(OH)3较多时就聚集为沉淀
