- 原子结构与元素的性质
- 共14409题
元素X和Y属于同一主族。负二价的元索X和氢的化合物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数为
88.9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%。
(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置:X_______,Y_______。
(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中,写出X 质量分数为50%的化合物的化学式_______;该分子中中心原子采取_______杂化,是_______分子,分子的构型为_______
(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式_______ 该分子中中心原子采取_______杂化,是_______ 分子,分子构型为_______
(4)由元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其分子式
___________,并比较酸性弱:_______________
正确答案
(1)第二周期、ⅥA族;第三周期、ⅥA族
(2)SO2;sp2;极性;V形
(3)SO3;sp2;非极性;平面三角形
(4)H2SO3、H2SO4;H2SO4> H2SO3
已知W、D、E、X、Y、Z是六种短周期主族元素。元素W与元素Y位于同一主族。X、W、E三元素位于同一周期,且原子序数依次增大。D、W在周期表中的位置如图。请回答下列问题。
(1)请在图中用元素符号标明E的位置。
(2)化合物DY2和DW2的分子空间构型相似,DW2的结构式为___________________。
(3)已知元素W和E的最外层电子数之和与Y和X的最外层电子数之和相差6;又知aX、bY、cZ三种元素,a + b + c=26。化合物XZ3是合成抗禽流感药物“达菲”的中间活性物质,XZ3受撞击会生成一种非金属单质和一种离子化合物X3Z,请写出该反应的化学方程式_______________________。若反应生成标准状况下11.2 L气体单质,则电子转移的物质的量为________________mol。
正确答案
(1)“略”
(2)S=C=S
(3)3NaN3==4N2+Na3N;1/3
短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示,已知在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛.
(1)X元素在元素周期表中的位置______.
(2)X、Y、Z元素的氢化物均有两种或两种以上,其中一定条件下,液态YH3与液态H2Z可以发生类似方式电离,则液态YH3中阴离子的电子式为______.
(3)超细WY粉末被应用于大规模集成电路领域.其制作原理为W2Z3、Y2、X在高温下反应生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,且原子个数比均为1:1;其反应的化学方程式为______.
(4)以W为材料制成的容器在空气中具有自我保护作用,这种容器______(填“能”或“不能”)用来腌制咸菜,原因是______.
(5)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动.则负极的反应式______.关于该电池的下列说法,正确的是______.
A.工作时电极b作正极,Z2-通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B.工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C.传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高
(6)由元素X与元素Z组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平:
□______+□MnO4-+□H+═□CO2+□Mn2++□H2O.
正确答案
由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知,X、Y、Z处于第二周期,W处于第三周期,在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,则W为Al,可推知X为C、Y为N、Z为O,
(1)X为C元素,原子核外有2个电子层、最外层电子数为4,处于周期表中第二周第ⅣA族,故答案为:第二周第ⅣA族;
(2)液态NH3与液态H2O可以发生类似方式电离,则液态NH3中电离得到NH4+、NH2-,NH2-中N原子与H原子之间形成1对共用电子对,其电子式为:,
故答案为:;
(3)Al2O3、N2、C在高温下反应生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,且原子个数比均为1:1,反应生成AlN与CO,反应方程式为:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,
故答案为:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO;
(4)氯离子会破坏铝表面氧化膜,铝容器不能用来腌制咸菜,故答案为:氯离子会破坏铝表面氧化膜;
(5)该装置是原电池,负极上一氧化碳失电子发生氧化反应,电极反应式为CO-2e-+O2-═CO2,
A.工作时电极b通入空气,b作正极,阴离子向负极移动,O2-由电极b流向电极a,故A正确;
B.原电池放电时电子从负极流向正极,故电流由电极b通过传感器流向电极a,故B错误;
C.一氧化碳的含量越大,原电池放电时产生的电流越大,故C正确,
故答案为:CO-2e-+O2-═CO2;AC;
(6)由元素C与元素O组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,该阴离子为C2O42-,反应中C元素化合价由+3升高为+4,共升高2价,Mn元素化合价由+7降低为+2,共降低5价,化合价升降最小公倍数为10,故C2O42-的系数为5,MnO4-的系数为2,由原子守恒可知:CO2的系数为10,Mn2+的系数为5,H2O为8,H+的系数为16,故配平后离子方程式为:5C2O42-+2MnO4-+16H+═10CO2+2Mn2++8H2O,
故答案为:C2O42-;5、2、16、10、2、8.
已知A、B、C、D是短周期中的四种非金属元素,它们的原子序数依次增大,四种元素的原子最外层电子数之和为16,A与B、C、D之间均可形成含有10个电子或18个电子的化合物,且A、D组成的化合物在常温下呈液态。
(1)A、C两种元素组成的10个电子化合物的分子的空间构型是______________,属于________(填极性、非极性)分子。
(2)B单质在高温下可从A与D组成的某种化合物中置换出A,同时生成化合物BD,该反应的化学方程式为__________________________。
(3)A、C、D三种元素原子半径由小到大的顺序是(用元素符号表示)________________________;由A与C、 A与D构成的两种分子,结合H+的能力______________强(填化学式),用离子方程式表示这一事实:_________________________。
(4)A、B、D三种元素形成的具有18个电子的化合物的结构简式为____________________________。
(5)这四种元素可组成原子个数比为5:1:1:2(按A、B、C、D顺序)的化合物,其名称为____________。
正确答案
(1)三角锥形;极性
(2);
(3)H、O、N;NH3;NH3+H3O+==NH4++H2O
(4)CH3OH
(5)甲酸铵
有A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大,位于不同的三个短周期,其中B与D为同一主族元素,它们可形成化合物DB2、DB3,在同周期元素中,C的金属性最强,E的非金属性最强;请回答:
(1)写出A、E三种元素的名称:A____________,E_____________。
(2)A、B形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式为__________________,该化合物与DB2化合生成一种强酸的化学方程式为:__________________________。
(3)已知在一定条件下1mol DB2完全转化为气态DB3,放出98.3 kJ的热量。该反应的热化学方程式是
_____________________________,工业上进行这一反应的设备是_____________,反应的适宜条件为
________________________。
(4)用铂作电极电解由C、E形成化合物的饱和溶液时,检验阳极产物的实验方法为________________________________________;电解一段时间后,将阳极产物和阴极溶液混合,反应的离子方程式是
_____________________________。工业实际中常采用阳离子交换膜电解槽进行电解,若某一电极由碳钢网制成,则该电极为电解槽的___________(填“阴”或“阳”,下同)极,精制的由C、E形成的化合物的饱和溶液进入_________极室。
正确答案
(1)氢;氯
(2);H2O2+SO2=H2SO4(3)2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),ΔH=-196.6 kJ/mol;接触室;常压、400~500℃、催化剂;用湿润的
KI淀粉试纸接近阳极产物,试纸变蓝;Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O;阴;阳
A、B、C、D为四种短周期元素,A原子核外仅有1个电子,B、C元素的最高价依次+4、+5,D元素常显-2价,已知B、C、D的原子次外层电子数均为2。
(1)按要求写出:A元素符号____________,B原子结构示意图____________,C单质分子的电子式
____________。
(2)X、Y、Z、W四种化合物均含上述四种元素,且都属于盐,其中X、Y、Z三种化合物分子式中都只含一个B原子,X和Y的阴离子带一个单位电荷,但X的阴离子比Y阴离子少一个D原子;Z和W的阴离子都带两个单位的负电荷,W中含有两个B原子。
①写出Z、W的化学式,Z为____________,W为____________。
②写出Y的溶液与过量NaOH反应的离子方程式________________________。
正确答案
(1)H;;
(2)①(NH4)2CO3;(NH4)2C2O2;②NH4++HCO3-+2OH-==NH3·H2O+2H2O+CO32-
下表是元素周期表的一部分,表中字母分别代表某一化学元素,请回答有关问题。
(1)人们曾认为g、h、i不发生化学反应,因而把它们叫做稀有气体,但是后来发现这族气体可以参加化学反应,你认为g、h、i中最有可能首先被发现可以参加化学反应的元素是______________(写元素符号),其原因是_________________。
(2)e是周期表中的___________族,元素原子结构示意图为_______________。
(3)a的阴离子半径____________b的阳离子半径(填大于、等于、小于)。
(4)在元素周期表中有一个对角线规则,其中包括b、c的化合物的性质十分相似。则b的氯化物分别与少量和过量的氢氧化钠溶液发生反应的离子方程式分别为(要表达出具体的元素符号,下同_______________________________;________________________。
(5)f的+4价氧化物可与浓盐酸反应,且已知其氧化性强于氯气,则该氧化物与浓盐酸反应的化学方程式可表示为_________________________。
(6)元素周期表中第6周期中的镧系元素共有___________种,它们原子的电子层结构和性质十分相似。
(7)元素k的氢化物乙可由两种10个电子的微粒组成的化合物甲(化学式X3Y2)与水剧烈反应能生成。甲与水反应的化学反应方程式为:________________________。甲属于_______________晶体(类型)。工业上生产化合物乙时,既要增大乙的产量,又要提高乙的产率,可采取的措施是(填写下列合理选项的序数)_______________。
①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤适宜的温度和压强 ⑥加催化剂
⑦及时从平衡体系中分离出乙 ⑧分离出乙后的原料气循环使用并补充原料
正确答案
(1)Xe;从上到下,原子半径增大,失去电子越来越容易
(2)VIII;
(3)大于
(4)Be2++2OH-=Be(OH)2↓;Be2++4OH-=BeO22-+2H2O
(5)PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O
(6)15
(7)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3;离子;⑤⑥⑦⑧
如图所示为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)④⑤⑥的原子半径由大到小的顺序是______(填元素序号).
(2)②③⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是______(填化学式).
(3)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为______(填序号).
a.MnO2
b.FeCl3
c.Na2SO3
d.KMnO4
(4)由表中元素组成的常见物质x、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为______.
N→⑥的单质的化学方程式为______.
常温下,为使0.1mol/L M溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至______.
正确答案
由元素在周期表中的位置可知,①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl,
(1)电子层越多原子半径越大,同周期自左而右原子半径减小,所以原子半径Na>Al>O,故答案为:Na>Al>O;
(2)同主族自上而下非金属性减弱,同周期自左而右非金属性增强,故非金属性N>C>Si,非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强,故酸性HNO3>H2CO3>H2SiO3,
故答案为:HNO3>H2CO3>H2SiO3;
(3)1:1组成的常见液态化合物为H2O2,MnO2、FeCl3作H2O2分解的催化剂,故选ab;
(4)⑥为Al,逆推得N为Al2O3、Z为Al(OH)3,M是仅含非金属的盐,所以M一定是铵盐,由此推出X、Y的反应为铝盐和一水合氨的反应,铝盐为氯化铝或硝酸铝,故M可能为氯化铵或硝酸铵,
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
N→⑥的单质的化学方程式为:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,
铵根离子水解,使0.1mol/L M溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,根据电荷守恒可知c(OH-)=c(H+),即溶液呈中性,
故答案为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;中性.
下列各题中有关物质的比较,请用“>”、“<”、“=”填空:
(1)酸性:H3PO4______H2SO4,碱性:KOH______Mg(OH)2;
(2)氧化性:Cl2______S,还原性:Clˉ______Brˉ;
(3)稳定性:CH4______HF;
(4)微粒半径:Si______Na;Fˉ______Na+
(5)电子数目:H2O______CH4.
正确答案
(1)根据同周期元素从左到右元素最高价氧化物对应水合物的酸性逐渐减弱、碱性逐渐增强,可知:酸性H3PO4<H2SO4;碱性KOH>Mg(OH)2,故答案为:<;>;
(2)根据同周期元素从左到右元素单质氧化性逐渐增强,可知:氧化性Cl2>S;根据同主族元素从上到下元素阴离子的还原性逐渐增强,可知:还原性Clˉ>Brˉ,
故答案为:>;<;
(3)根据同周期元素从左到右元素氢化物稳定性逐渐增强,可知:CH4<HF,故答案为:<;
(4)根据同周期元素从左到右元素原子半径逐渐减小,可知:原子半径Si<Na;根据具有相同电子数的微粒核电荷数越大半径越小,可知:微粒半径Fˉ>Na+,故答案为:<;>;
(5)H2O、CH4均为10电子微粒,即二者电子数相等,故答案为:=.
短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次递增,A原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,B的单质为双原子分子,其氢化物能使湿润的石蕊试纸变蓝,C在同周期元素中原子半径最大,D的最外层电子数等于电子层数,E的最高正价是+7价。
(1)写出E元素在周期表中的位置__________________
(2)写出A元素气态氢化物的结构式__________________
(3)B的氢化物和E的氢化物反应所得生成物的电子式为____________________
(4)D单质和C的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应的离子方程式为__________________________
(5)A单质与B的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液反应的化学方程式为________________________
正确答案
(1)第三周期第VIIA族
(2)
(3)
(4)2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
(5)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
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