这套题涵盖整个周期规律单元:由电子得出族和周期、反应性证据、解释趋势、金属与例外,以及陌生元素。题目由易到难。
先在纸上作答,再打开答案,并对推理过程和结果一起评分。所有数据表都是为练习而编的虚构数据,不是真实测量值。
题目
1. 铝的原子序数是 13。写出它的电子排布,并给出族和周期。
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13 个电子:第一层 2 个,第二层 8 个,剩 3 个。排布 2,8,3。最后一个数字是 3,所以是第 III 族。有三层,所以是第 3 周期。
2. 某元素的电子排布是 2,8,8,1。给出它的族、周期和名称。
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最后一个数字 1,是第 I 族。四个数字,是第 4 周期。原子序数 2 + 8 + 8 + 1 = 19,是钾。
3. 某元素在第 VI 族、第 2 周期。写出它的排布和原子序数。
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两层电子层、6 个最外层电子:2,6。原子序数 2 + 6 = 8,是氧。
4. 镁(2,8,2)与氯(2,8,7)反应。描述电子发生了什么,写出形成的离子,并写出配平方程式。
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每个镁原子失去 2 个电子,形成 Mg²⁺(2,8)。每个氯原子得到 1 个电子,形成 Cl⁻(2,8,8)。一个 Mg²⁺ 需要两个 Cl⁻ 来平衡电荷,所以化学式是 MgCl₂。
Mg + Cl₂ → MgCl₂。 原子:两边都是 1 个 Mg、2 个 Cl。已配平。
5. 虚构数据:把卤素 X₂、Y₂、Z₂ 分别加入 X、Y、Z 的卤化物溶液中。“√”表示发生了置换。
| 加入的卤素 | X 的卤化物 | Y 的卤化物 | Z 的卤化物 |
|---|---|---|---|
| X₂ | 不适用 | √ | √ |
| Y₂ | × | 不适用 | √ |
| Z₂ | × | × | 不适用 |
(a) 按反应性给这些卤素排序。(b) 写出关于 Y₂ 与 X 的卤化物的结论。
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(a) X₂ 置换了另外两种,Y₂ 只置换了 Z,Z₂ 一种也没有置换。顺序:X₂ > Y₂ > Z₂。
(b) Y₂ 不能把 X 从它的卤化物中置换出来,所以 Y 比 X 不活泼。
6. 解释为什么碘比氯不活泼。
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两种原子都通过得到一个电子来反应。碘的最外层离原子核更远,被更多内层电子屏蔽。对进入电子的吸引力较弱,所以碘得到电子较不容易。碘较不活泼。
7. 一位学生写道:“反应性沿每个族往下都上升,所以铯和砹是各自族中最活泼的成员。”找出错误并改正。
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铯(第 I 族,失去电子)确实是所列两者中最活泼的碱金属。砹(第 VII 族,得到电子)是反应性最低的卤素,因为反应性沿第 VII 族往下下降。这条规则并不适用于每个族。
8. 三种物质的虚构数据:
| 物质 | 固态时导电 | 有延展性 | 熔点 / °C |
|---|---|---|---|
| M | 是 | 是 | 660 |
| N | 否 | 脆 | 115 |
| O | 是 | 脆 | 高于 3 500 |
判断 M 和 N 的类别。关于 O,哪些能说,哪些不能说?
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M 能导电、有延展性:金属。N 不导电、脆:非金属。O 能导电,但脆且熔点极高,不符合金属的规律。根据这些数据,不能把它归为金属。它可能是像石墨那样会导电的非金属。
9. 虚构数据:同一族四种金属的熔点为 J 180 °C、K 100 °C、L 缺失、M 40 °C。估计 L,并说明这是内插还是外推。
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L 位于 K 和 M 之间。(100 + 40) ÷ 2 = 140 ÷ 2 = 70 °C,这是内插得出的估计值。数值稳定下降,70 落在 100 和 40 之间,所以估计合理。
10. 元素 R 在第 II 族,电子层数比钙多。预测它形成的离子、它的氯化物的化学式,以及它比钙更活泼还是更不活泼。
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第 II 族元素失去 2 个电子,所以 R 形成 R²⁺。氯化物是 RCl₂。电子层越多,最外层电子越容易失去,所以预测 R 比钙更活泼。
11. 配平:K + H₂O → KOH + H₂
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配平氢和氧:2K + 2H₂O → 2KOH + H₂。
检查:左边 K 2、H 4、O 2;右边 K 2、O 2、H 2 + 2 = 4。已配平。
12. 在方程式 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ 中,一道课本计算使用 0.23 g 钠(Ar = 23)。计算在室温室压下(每摩尔 24 dm³)产生氢气的体积。这只是理论题。
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Na 的物质的量 = 0.23 ÷ 23 = 0.010 mol。Na : H₂ 的比是 2 : 1,所以 H₂ 的物质的量 = 0.010 ÷ 2 = 0.0050 mol。体积 = 0.0050 × 24 = 0.12 dm³,也就是 120 cm³。
如果做错了
- 第 1 到 4 题做错: 族、周期或离子。请看把族与最外层电子联系起来。
- 第 5 和 9 题做错: 读结果或根据数据估计。请看用证据比较反应性规律和解读含陌生元素的数据表。
- 第 6、7 和 10 题做错: 解释趋势或方向用错。请看解释趋势,但不要把所有族一视同仁。
- 第 8 题做错: 只凭一个性质分类。请看区分金属性质与例外。
- 第 11 和 12 题做错: 配平或物质的量。试试方程式配平推理训练器和摩尔与方程式比例辅导器。
把每个失误记录在错题记录与重测队列中,几天后再做一道类似的题。单元总览见周期规律。
如果同一类错误不断出现,化学线上一对一补习能让老师看到你的解题过程,并说出原因。