元素周期表是化学学习的核心工具,它展示了所有已知元素按照原子结构的规律排列。从题目提供的信息来看,我们主要讨论的是元素周期表中的位置、元素性质、化学反应以及同位素的相关知识。
1. 氢元素在周期表中的位置:通常氢被放置在ⅠA族,作为碱金属的首位,但根据问题1,氢也可以被认为具有类似卤素(ⅦA族)的性质,如形成共价化合物如HF,NaH等。这里NaH(氢化钠)支持了这一观点,因为氢在这里扮演了负一价的离子角色,类似于卤素。
2. 核外电子总数相等的粒子:这涉及到化学键的形成和电荷平衡。例如,K+和Na+都是阳离子,失去一个电子,核外电子数均为18;CO2和NO2中,CO2有两个双键,电子总数为16,而NO2有一个氮氧双键和一个单电子,电子总数也为16。
3. 阿伏伽德罗常数(NA)的应用:53g碳酸钠(Na2CO3)含有NA个碳酸根离子(CO32-),每个CO32-含有32个电子,所以电子总数为32NA。1.8g重水(D2O)含有NA/18个D2O分子,每个D2O分子含有10个电子,所以电子数为10NA/18。
4. 镭的性质:镭是IIA族的典型金属元素,具有典型的碱土金属性质,如在化合物中呈现+2价,能与水反应生成氢气。镭的金属性比钡强,而不是弱,因此选项D描述错误。
5. 元素周期律和周期表的关系:元素周期表是元素周期律的直观展示,B选项正确。同一主族元素从上到下单质熔点并非都上升,如碱金属;同一周期从左到右,原子半径通常是减小的,C选项错误;Ⅳ~Ⅶ主族元素在某些情况下可显示正化合价,D选项正确。
6. 非金属元素的数量:短周期元素包括第一至第三周期,非金属元素有氢(H)、氦(He)、氮(N)、氧(O)、氟(F)、氖(Ne)、硫(S)、氯(Cl)、氩(Ar),共9种,所以A选项正确。
7. 元素X、Y、Z的推断:通过它们的电子排布和质子数推断元素。例如,X和Y在同一周期,Y和Z最外层电子数相同,三者最外层电子数之和为14,质子数之和为28,可能的组合如B选项N、O、S。
8. 同位素的定义:同位素是具有相同质子数但不同中子数的元素,所以B选项正确。
9. 合成的112号元素:这个新元素是通过核聚变产生的,位于第七周期,IIA族,具有放射性,A、B、D选项正确,C选项中,中子数应为112-82=30。
10. 哈雷彗星上的碳元素原子量:由同位素的比例计算出彗星上碳的平均原子量。
11. “铱星计划”与元素的电子数:铱的原子核外电子数为77,而77颗卫星对应这个数字,选择项中表示的是中子数。
12. 同位素的质子数与中子数:A选项正确,仅凭质子数和中子数无法确定原子量,而BCD选项均基于错误的假设。
13. 新的同位素:题中提到的同位素的中子数为128。
14. 氢的同位素与微粒:这些符号表示的是氢的同位素,不是同素异形体或不同元素,所以A正确。
15. 硼元素的同位素与质量百分比:硼的原子量是平均质量,因此硼元素中10B的质量百分比略小于20%。
16. 具有相同电子层结构的离子:相同电子层结构意味着相同核电荷数,由此可以推断元素的原子序数关系。
17. 阳离子半径与原子半径:X的阳离子半径大于Y,Z的原子半径小于Y,暗示X、Y在同一周期,Z、Y在同一主族,Z的原子序数大于Y,Y大于X,即Z>Y>X。
18. 铍(Be)的性质:铍的原子半径大于硼,铍的最高价氧化物的水化物(氢氧化铍)碱性较弱,铍不会与冷水剧烈反应。
19. 短周期元素形成的原子团:这部分未提供完整信息,但通常涉及离子的形成或化学键的类型。
这些题目覆盖了元素周期表的基础知识,包括元素的性质、化学反应、同位素的特性、电子排布和原子结构等,是高中化学学习的重点内容。