- 原子结构与元素的性质
- 共14409题
设想你去某外星球做了一次科学考察，采集了该星球上十种元素单质的样品，为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究，你设计了一些实验并得到下列结果：
按照元素性质的周期性递变规律（例如同主族元素化学性质相似），试确定以上十种元素的相对位置，并填入下表：（用字母表示）
正确答案
解：①确定元素种类：B、F、G、H属同类元素（可以与水、酸、氧气发生反应）；D、J属同类元素（只能和酸、氧气发生反应，与水不发生反应）；C、I属同类元素（只能与氧气反应）；A、E属同类元素（不发生化学反应）．②按元素的相对原子质量由小到大排列一横行；再把同类元素按相对原子质量由小到大自上而下排成一纵列；③结合表中已定位的A、B、H元素，确定其他元素的位置，故答案为：
．
解析
解：①确定元素种类：B、F、G、H属同类元素（可以与水、酸、氧气发生反应）；D、J属同类元素（只能和酸、氧气发生反应，与水不发生反应）；C、I属同类元素（只能与氧气反应）；A、E属同类元素（不发生化学反应）．②按元素的相对原子质量由小到大排列一横行；再把同类元素按相对原子质量由小到大自上而下排成一纵列；③结合表中已定位的A、B、H元素，确定其他元素的位置，故答案为：
．
（2015秋•台州期末）钠元素在周期表中的位置是（ ）
正确答案
解析
解：钠元素原子核外电子排布为1s22s22p63s1，原子核外有3个电子层，最外层电子数为1，处于周期表中第三周期IA族，故选：B．
下列关于元素周期表的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、元素周期表有7个横行，是七个周期，故A正确
B、元素周期表有18个纵行，8、9、10三个纵行为一族，其余每个纵行为一族，共16个族，故B错误；
C、第ⅡA族元素有铍、镁、钙、钡、锶、镭都是金属元素，故C正确；
D、第ⅦA族元素氟、氯、溴、碘、砹都是非金属元素，故D正确；
故选B．
无机化学命名委员会在1989年作出决定，把长式元素周期表原先的主、副族及族号取消，由左到右改为18列．按此规定，下列说法中错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．第15列为氮族元素，最高化合价为+5价，最高价氧化物的化学式是R2O5，故A错误；
B．第1列为碱金属元素，原子序数越大，熔沸点呈减小趋势；第17列元素对应的单质为非金属单质，原子序数越大，单质熔、沸点越高，故B正确；
C．第11列为第ⅠB族元素，为过渡金属元素，没有非金属，故C正确；
D．第3列为ⅢB族，有镧系和锕系元素，则第3列元素种类最多，故D正确．
故选A．
甲、乙、丙、丁4种元素在周期表中的位置如下表所示，其中能形成两性氧化物的是（ ）
正确答案
解析
解：Li、C、Mg、Al元素，形成的氧化物中氧化锂和氧化镁是碱性氧化物、二氧化碳是酸性氧化物、氧化铝是两性氧化物，所以丙元素形成的是两性氧化物，故选C．
下列关于元素周期表的叙述中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．因第IIA族为碱土金属，均为金属，故A正确；
B．第IA族元素中除H外的单质能与水反应生成氢气，故B错误；
C．族元素为稀有气体元素，则没有金属元素，故C正确；
D．一百余种元素中，非金属元素有22种，则金属元素的种类远比非金属元素的种类多，故D正确；
故选B．
如图是元素周期表的一部分，表中的①～⑩中元素，用元素符号或化学式填空
（1）在这些元素中，化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为______
（2）在这些元素中，地壳中含量最多的金属元素是______
（3）用电子式表示②与④形成化合物的过程______．
（4）这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是______，碱性最强的是______，呈两性的氢氧化物是______
（5）写出⑤与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：______．
写出⑤的氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：______．
（6）某元素R的气态氢化物为HXR，且R在该氢化物中的质量分数为94%，8.5g的HXR气体在标准状态下的体积是5.6L．则HXR的相对分子量为______；HXR的化学式为______．
正确答案
（1）因⑧是Ar元素，为惰性元素，化学性质稳定，其原子结构示意图为
；
（2）地壳中元素含量从高到低的顺序为：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等；
（3）因②是F元素，④是Mg元素，所以MgF2的形成过程是：
（4）因非金属性元素最强的是Cl元素，金属性最强的元素是K元素，所以酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，两性的氢氧化物只有Al（OH）3；
（5）因⑤是铝，所以铝与氢氧化钠溶液反应以及氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应的方程式分别为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（6）HxR气体在标准状况下的体积是5.6L，说明物质的量为5.6/22.4=0.25mol，又因为气体质量为8.5g，所以摩尔质量为8.5/0.25=34因此HxR的相对分子质量为34，R在该氢化物中的质量分数为94%，所以R的原子量为34*0.94=31.96=32，所以R是硫，因此HxR的化学式为H2S．
故答案为：（1）
；
（2）Al；
（3）
（4）HClO4；KOH；Al（OH）3；
（5）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（6）34，H2S．
金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂。某钙线的主要成分为金属M和Ca，并含有3.5%（质量分数）CaO。
（1）Ca元素在周期表中的位置是_________，其原子结构示意图是________。
（2）Ca与最活泼的非金属元素A形成化合物D，D的电子式为________，D的沸点比A与Si形成的化合物E的沸点_________。
（3）配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式：
（4）将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色M(OH)n，则金属M为_______；检验M的方法是____________________（用离子方程式表示）。
（5）取1.6 g钙线试样，与水充分反应，生成224 mL H2（标准状况），再向溶液中通入适量的CO2，最多能得到CaCO3________g
正确答案
（1）第四周期第ⅡA族；
（2）
（3）
（4）Fe；Fe3++3SCN- = Fe(SCN)3
（5）1.1 g
X、Y、Z为周期表中前20号主族元素，原子序数递增，X、Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，Z是人体含量最高的金属元素。
(1) 下列含氧酸根化学式书写不正确的是________ (填序号)。
a．XO3- b．XO32- c．YO32- d．Y2O32- e． X2O42- f． XO42-(2) Y的最高价含氧酸是重要的化工产品。
①实验测得相同条件下一定量的Y单质分别在空气和在氧气中充分燃烧后产物的成分(体积分数)如表。
Y在纯氧中燃烧产物里YO3含量比空气中少的原因是__________。
②天然ZYO4既可用于制备Y的氧化物又可用于制水泥。ZYO4与X单质在高温下反应，得到两种常见气体。每消耗1 molX单质，有4 mol电子转移，该反应的化学方程式是：_______________。
(3) 为了测定某水泥样品成分，称取10.0g样品，将其中的Z元素转化为ZX2O4沉淀，将沉淀用稀酸处理得H2X2O4溶液，取该溶液体积的1／100，用KMnO4溶液滴定(氧化产物为XO2，还原产物为Mn2+)，结果用去0.0200 mol·L-1。的KMnO4溶液24.00mL。该样品中Z的氧化物的质量分数是_________。
正确答案
（1）a f
（2）①纯氧中，O2浓度大，单位时间内放热多，体系温度高，平衡向SO3分解的方向移动。
②
（3）67.2%
A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中除F外均为短周期主族元素．常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体，D、E、F的单质均为固体，且F单质是目前世界上使用量最大的金属．A是所有元素中原子半径最小的元素，C与E同主族，且E的原子序数为C的2倍，D的最外层电子数比最内层多1个．请用化学用语回答下列问题：
（1）C的离子结构示意图为______；D与E两元素的离子半径：D______E（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）由A与碳元素组成的原子个数比3：1的最简化合物的结构简式为______．
（3）A与C形成的10电子阴离子与A与E形成的18电子阴离子反应的离子方程式为______．
（4）B的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成的盐的水溶液的PH______7（填“＞”、“＜”或“=”）．化合物AB3是一种无色的液态物质，受撞击会分解成两种单质，请写出该反应的化学方程式______．
（5）已知一定条件下，D单质与氧化物F3O4反应时，放出大量的热且使F单质熔化．试写出该反应的化学方程式______．
（6）上述元素中的五种元素可形成一种复盐，三种离子个数比为1：1：2，若向该盐溶液中逐滴加入浓NaOH溶液时，先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；同时有刺激性气味的气体放出；若加入盐酸酸化的BaCl2溶液，也有白色沉淀产生．则该复盐的化学式为______．
正确答案
常温下A、B、C的单质均为无色、无味的气体，常见单质均为无色无味的气体有H2、N2、O2；F单质是目前世界上使用量最大的金属，说明F为铁；A是所有元素中原子半径最小的元素，说明A是氢元素；C与E同主族，且E的原子序数为C的2倍，在主族中只有氧和硫，氧的原子序数为8，硫的原子序数为16；D的最外层电子数比最内层多1个，A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，C为氧，说明D在第三周期，则D原子的核外有三个电子层，第一电子层排2个电子，最外层即第三层应排3个电子，则核外电子数为13，即为铝．故A为H、B为N、C为O、D为Al、E为S、F为Fe．
（1）氧原子最外层排布6个电子，得到两个电子后形成O2-，O2-离子结构示意图为
．微粒半径大小比较看电子层数，电子层数越多，半径越大，D离子是Al3+与E离子是S2-，Al3+离子结构示意图为
，S2-离子结构示意图为
，Al3+核外2个电子层，S2-核外3个电子层，故离子半径：Al3+＜S2-，
故答案为：
；＜；
（2）A是氢元素，由H与碳元素组成的原子个数比3：1的化合物的最简式为CH3，再结合烷烃通式：CnH2n+2分析：
设该化合物的分子式为（CH3）n，n=1，分子式为CH3，不符合烷烃通式；n=2，分子式为C2H6，为乙烷，符合烷烃通式；n=3，分子式为C3H9，不符合烷烃通式；故可确定该化合物为乙烷C2H6，结构简式为CH3-CH3．
故答案为：CH3-CH3；
（3）H与O形成的10电子阴离子是OH-，H与S形成的18电子阴离子是HS-，HS-是酸式根离子，可与OH-反应，反应的离子方程式为HS-+OH-═S2-+H2O，
故答案为：HS-+OH-═S2-+H2O；
（4）B是N元素，氮的最高价氧化物的水化物是HNO3，氮的氢化物是NH3，HNO3与NH3反应生成的盐是NH4NO3，为强酸弱碱盐．根据盐类水解原理解题，强酸弱碱盐水解呈酸性，所以NH4NO3水溶液呈酸性，pH＜7．
化合物AB3是HN3，根据题意，受撞击会分解成两种单质，只能是H2和N2．根据反应物和生成物写出方程式再配平即得2HN3═H2↑+3N2↑，
故答案为：＜；2HN3=H2↑+3N2↑；
（5）D单质是Al，与氧化物F3O4反应时，放出大量的热且使Fe单质熔化，该反应为铝热反应，根据反应物和生成物写出方程式再配平即得8Al+3Fe3O4
故答案为：8Al+3Fe3O4
（6）复盐指由两种阳离子和一种酸根离子组成的盐，向该盐溶液中逐滴加入浓NaOH溶液时，先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，说明含有Al3+，反应为Al3++3OH-═Al（OH）3↓、
Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．同时有刺激性气味的气体放出，说明含有NH4+，反应为NH4++OH-═NH3•H2O．加入盐酸酸化的BaCl2溶液，也有白色沉淀产生，说明酸根离子是SO42-，反应为
SO42-+Ba2+═BaSO4↓．故该复盐中含NH4+、Al3+、SO42-．根据三种离子个数比为1：1：2，结合化合价代数和等于零即可确定该复盐的化学式为NH4Al（SO4）2，
故答案为：NH4Al（SO4）2．
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