- 元素周期律
- 共62506题
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8;X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等,X的原子序数是Z的原子序数的一半;W、Y、Z位于同一周期.
(1)W的单质是一种______色晶体.写出X的氢化物的电子式______
Z单质的晶体类型是______类型
(2)W、Y、Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是______.(用化学式表示,Z的气态氢化物与其同主族元素气态氢化物化学式写法相似).
(3)已知A、B、C、D四种物质存在的反应关系:A+B-→C+D
①若A是Y和Z常见价态的化合物,B是X的氢化物,D是Y的氢化物,反应过程中没有化合价变化,该反应的化学方程式是______.
②若A是Z的单质,B为红色固体,D为紫红色固体单质,高温下发生该反应,C的化学式是______.D与X元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,生成的气体会对大气造成污染.用烧碱溶液吸收该气体生成两种盐,其中一种盐可用作防腐剂,烧碱溶液吸收气体的离子方程式是______.
正确答案
W的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8,如果是第二周期元素,有x:(2+x)=3:8 解得x不是整数,所以不符合,如果是第三周期元素,有x:(2+8+x)=3:8,解得x=6,所以是16号元素S;X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等,则X的原子序数≤7,X的原子序数是Z的原子序数的一半;则Z的原子序数≤14,又W、Y、Z位于同一周期,则应为第三周期元素,Z的原子序数可能为12或14,则X的原子序数为6或7,但为6时,则Y为S,与W相矛盾,故只有一种可能,即X为N,Z为Si,则Y为Cl元素.以此来解答题中各项.
(1)W为S元素,单质为黄色固体,X为N,其氢化物为NH3,电子式为
,Z为Si元素,单质为原子晶体,故答案为:黄;
; 原子晶体;
(2)元素的非金属性越强,对应的氢化物的稳定性越大,非金属性Cl>S>Si,所以氢化物的稳定性为:HCl>H2S>SiH4,故答案为:HCl>H2S>SiH4;
(3)①A是Y和Z常见价态的化合物,应为SiCl4,B是X的氢化物,为NH3,D是Y的氢化物,为HCl,反应过程中没有化合价变化,根据质量守恒可写出方程式为
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl,故答案为:3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl;
②若A是Z的单质,为Si,B为红色固体,为Cu2O,D为紫红色固体单质,为Cu,高温下发生该反应的化学方程式为:
Si+2Cu2OSiO2+4Cu,C的化学式是SiO2,D与X元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,即Cu与浓硝酸的反应,生成的气体为NO2,
与碱反应的方程式为2NO2+2OH-═NO2-+NO3-+H2O,故答案为:SiO2;2NO2+2OH-═NO2-+NO3-+H2O.
甲、乙、丙、丁、戊是五种短周期元素,其原子序数依次增大,它们可以组成下列框图所有物质.甲与乙、丙与乙均可形成原子个数比为2:1和1:1的化合物,丁元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,框图中溶液M为黄绿色.在一定条件下,下列各物质可发生如图所示的变化.试回答:
(1)戊元素的原子结构示意图为______
(2)A的电子式为______
(3)工业上由F制备H的条件是______
(4)反应(Ⅰ)的离子方程式为______.
(5)反应(Ⅱ)的化学方程式为______.
正确答案
甲与乙、丙与乙均可形成原子个数比为2:1和1:1的化合物,常见化合物有H2O、H2O2、Na2O、Na2O2等,则甲为H,乙为O,丙为Na,丁元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且原子序数大于丙,则应为S,溶液M为黄绿色,应为氯气的水溶液,说明戊应为Cl元素,气体F与M反应生成两种溶液,其中M为氯气,应为SO2和Cl2的反应,生成H2SO4和HCl,则F为SO2,与O2反应最终生成硫酸,则D为O2,H为SO3,E为H2SO4,L为HCl,K应为H2O,固体A与水反应生成O2,应为Na2O2,与水反应还生成NaOH,即C为NaOH,与少量SO2反应生成Na2SO3,固体B应为Na2SO3,G为Na2SO4,则
(1)戊为Cl元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,原子结构示意图为
,故答案为:
;
(2)A为Na2O2,为离子化合物,电子式为
,故答案为:
;
(3)工业由SO2制备SO3,在常压下、500℃以及为催化剂的条件下反应,
故答案为:常压、催化剂(或V2O5)、500℃左右(高温);
(4)C为NaOH,与少量SO2反应生成Na2SO3,反应的离子方程式为2OH-+SO2═SO32-+H2O,
故答案为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;
(5)SO2和Cl2的反应,生成H2SO4和HCl,反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,
故答案为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.
观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题:
(1)属于离子结构示意图的是__________、___________(填写微粒符号)。
(2)五种粒子中,性质最稳定的原子是__________(用微粒符号填写,在本小题中下同),最容易失去电子的原子是___________ ,最容易得到电子的原子是___________。
(3)A、E两种元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式是_____________。
(4)在核电荷数为1-18的元素中,写出两种与B核外电子层排布相同的离子,其离子的符号为 ___________、_____________(A-E中已出现的元素除外)。
(5)在一定条件下,D可以和氮气(N2)化合成一种白色物质,该物质的化学式是__________。
正确答案
(1)O2- ;Mg2+
(2)Ne ;Na ;Cl
(3)MgCl2==Mg2+ +2Cl-
(4)Al3+ 、N3-、F-(任意2个即可)
(5)Na3N
观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题:
(1)属于离子结构示意图的是______、______(填编号).
(2)性质最稳定的原子是(填写编号,在本小题中下同)______,最容易失去电子的原子是______,最容易得到电子的原子是______.
(3)A、D两种元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式______.
(4)在核电荷数1-18的元素内,列举两个与B核外电子层排布相同的离子,写出离子的符号______、______.
正确答案
解;(1)原子结构示意图中质子数与电子数不相等的是离子,故答案为:B、E;
(2)稀有气体元素最外层已达到稳定结构,性质最稳定;元素金属性越强的越容易失去电子,元素非金属性越强的越容易得到电子,5种元素中D为Na,金属性最强,B为氧离子,A为Cl原子,则Cl原子最容易得电子,故答案为:C、D、A;
(3)A、D两种元素形成的化合物为NaCl,在水溶液中电离生成钠离子和氯离子,故答案为:NaCl═Na++Cl-(4)最外层有10个电子的离子有氧离子、氟离子、钠离子、镁离子、铝离子.
故答案为:Na+,Al3+,F-(任意2个就可).
A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增.已知:①F的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②E原子价电子(外围电子)排布为msnmpn-1;③D原子最外层电子数为偶数;④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4.
请回答下列问题:
(1)下列叙述正确的是______ (填序号);
A.金属键的强弱:D>E
B.基态原子第一电离能:D>E
C.五种元素中,电负性最大与最小的两种元素形成的晶体化学式为EB,属于离子晶体
D.晶格能:NaCl<DCl2
(2)F的核外电子排布式是______;与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素是______(填元素符号);
(3)A与C形成的非极性分子中,σ键与π键的键数之比为______.
正确答案
A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增.除F元素外,其余的均为短周期主族元素.
①F的原子序数为29,则F为铜元素;④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4,则A核外电子排布式为1s22s22p2,则A为碳元素;C核外电子排布式为1s22s22p4,则C为氧元素.B元素原子序数介于碳元素与氧元素之间,则B为氮元素;
②E原子价电子(外围电子)排布为msnmpn-1,s能级容纳2个电子,则E外围电子排布为ms2mp1,原子序数大于氧元素,则E为铝元素.③D原子最外层电子数为偶数,D原子序数介于氧元素与铝元素之间,则D为镁元素.
(1)A.D为镁元素,E为铝元素,铝离子半径小于镁离子半径,所以金属键D<E,故A错误;
B.同周期自左而右基态原子第一电离能增大,所以D>E,故B正确;
C.五种元素中,电负性最大是氧元素,电负性最小是镁元素,的两种元素形成的晶体化学式为MgO,属于离子晶体,故C正确;
D.晶格能禽大,其离子键盘牢固,离子晶体愈稳定,离子半径钠离子大于镁离子,氯化钠中离子键更强,晶格能:NaCl>MgCl2,故D正确.
故选:BC.
(2)F为铜元素,核内质子数为29,核外电子数为29,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1;
与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素,价层电子排布为3d54s1,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,是Cr元素.
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;Cr.
(填元素符号);
(3)A为碳元素,C为氧元素,A与C形成的非极性分子为CO2,碳原子与氧原子之间形成双键,双键中含有1个σ键、1个π键,分子中共含有2个σ键、2个π键,所以分子中,σ键与π键的键数之比为 1:1.
故答案为:1:1.
有关元素A、B、C、D、E、F的信息如下:
请回答下列问题:
(1)写出物质甲与乙反应的离子方程式______
(2)下列说法不正确的是______(填序号).
①实验室可用右图所示装置制取B的最高价氧化物
②用C单质做成的槽车,可用来运输甲的浓溶液
③C和铜与稀硫酸组成的原电池,C电极被还原
(3)若用石墨做电极电解元素D、E组成的化合物饱和水溶液,写出电解反应的离子方程式为:______
(4)已知:2AO2(g)
A2O4(g);△H<0.在恒温恒容条件下,将一定量AO2和A2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如下图所示.
①该反应是由______开始反应的.(填“正反应”、“逆反应”、或“正逆反应同时”.)
②a、b两个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是______.
③前10min内用AO2表示的化学反应速率v(AO2)=______mol•L-1•min-1.
正确答案
A最高价氧化物对应的水化物(甲)能与其气态氢化物(乙)反应生成盐,说明生成的盐含有的元素全部为非金属元素,则应为N;
B最外层电子数是次外层电子数的2倍,应为C元素;
CM层上有3个电子,应为Al元素;
D短周期原子半径最大的主族元素,应为Na元素;
E最高正价与最低负价代数和为6,则最高正价为+7,应为Cl元素.
(1)A最高价氧化物对应的水化物(甲)为HNO3,气态氢化物(乙)为NH3,二者反应的离子方程式为H++NH3=NH4+,故答案为:H++NH3=NH4+;
(2)①B为C元素,对应的最高价氧化物为CO2,可用CaCO3和盐酸反应制备,反应不用加热,可用①图装置制备,故①正确;
②Al与冷的浓硝酸发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化物膜,阻碍反应的继续进行,所以可用Al制备的槽车运输浓硝酸,故②正确;
③Al和铜与稀硫酸组成的原电池中,Al较活泼,应作原电池的负极,被氧化,故③错误,
故答案为:③;
(3)电解饱和NaCl溶液,生成NaOH、H2、Cl2,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案为:2Cl-+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑;
(4)已知:2NO2(g)
N2O4(g);△H<0.在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,
①反应为可逆反应,所加入的物质既有反应物,也有生成物,则正逆反应同时,故答案为:正逆反应同时;
②a、b两个点中,b点物质的浓度不再发生变化,应达到平衡状态,故答案为:b;
③化学反应中,物质的量浓度变化之比等于化学计量数之比,则X为NO2的变化曲线,Y为 N2O4的变化曲线,
v(NO2)==0.04mol•L-1•min-1,故答案为:0.04.
短周期元素 A、B、C、D 原子序数依次增大,且只有 C 为金属元素. A、C 位于同一主族,B 的最外层电子数是次外层的 3 倍,B、C 的最外层电子数之和与 D 的最外层电子数相等. 请回答下列问题:
(1)D 的最高价氧化物对应水化物的名称为______
(2)C2B2 的电子式为______,其中含有的化学键类型为______
(3)用石墨电极电解 CD 的饱和溶液,反应的化学方程式为______若反应后溶液的体积为 200mL,测得 pH 为 13,则阳极得到的气体质量为______,外电路中通过电子的物质的量为______
(4)实验室欲检验 CD 溶液中所含的 D-,操作方法和现象为______.
正确答案
短周期元素 A、B、C、D 原子序数依次增大,且只有 C 为金属元素. B 的最外层电子数是次外层的 3 倍,则B有2个电子层,最外层电子数为6,故B为氧元素;且只有 C 为金属元素,原子序数大于氧元素,则C为钠或镁或铝,B、C 的最外层电子数之和与 D 的最外层电子数相等,则C的最外层电子数≤2,A、C 位于同一主族,故A、C 位于ⅠA族,故A为氢元素,C为钠元素,D为氯元素,即A为氢元素,B为氧元素;C为钠元素,D为氯元素.
(1)D为氯元素,氯元素的最高价氧化物对应水化物是高氯酸,故答案为:高氯酸;
(2)B为氧元素;C为钠元素,C2B2 为Na2O2,由钠离子与过氧根离子构成,电子式为
,其中钠离子与过氧根离子之间为离子键,过氧根离子中氧原子之间为非极性键,故答案为:
;离子键、非极性键;
(3)用石墨电极电解NaCl的饱和溶液,反应的化学方程式为 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH;若反应后溶液的体积为 200mL,测得 pH为13,c(OH-)=0.1mol/L,所以n(NaOH)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,阳极发生氧化反应,阳极生成的气体为氯气,由方程式可知n(Cl2)=
n(NaOH)=0.01mol,质量为0.01mol×71g/mol=0.71g;根据电子转移守恒可知,外电路中通过电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol,
故答案为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH;0.71g;0.02mol;
(4)实验室欲检验NaCl溶液中所含的 Cl-,操作方法和现象为:取少许试液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则证明有Cl-,
故答案为:取少许试液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则证明有Cl-.
已知物质M由属于同一周期的X.Y两种短周期元素组成,X原子的最外层电子数是最内层电子数的一半,Y元素最高正价与它的负价代数和为6.M与其他物质的转化关系如下(部分产物已略去):
(1)已知元素Z与Y是最外层电子数相同的短周期元素,那么Z与Y分别与氢形成的氢化物中沸点较高的是______(填化学式),原因是______;
(2)若A是一种常见的酸性氧化物,且可用于制造玻璃,则E溶液与F溶液反应的离子方程式是:______;
(3)若A是与X、Y同周期元素的一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则其化学方程式是:______;
(4)若A是一种常见的化肥,式量为79,且E与F生成G时有白烟产生,则A的化学式______,G的电子式是:______;
(5)若A是一种溶液,只可能含有H+.NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32-、SO42-中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积变化如图所示,由此可知,该溶液中肯定含有的离子是______(微粒次序按摩尔质量从小到大,下同),物质的量浓度之比为______.
正确答案
同一周期的X、Y两种短周期元素,X原子的最外层电子数是最内层电子数的一半,X原子最外层有1个电子,则X处于第ⅠA族,Y元素最高正价与它的负价代数和为6,则Y处于第ⅦA族,由于物质M由属于同一周期的X、Y两种短周期元素组成,电解M溶液生成三种物质,则电解类型为电解水和电解质性,所以X为钠元素,Y为氯元素.电解氯化钠溶液生成氢气、氯气、氢氧化钠.
(1)Y为氯元素,元素Z与Y是最外层电子数相同的短周期元素,则Z为氟元素,Z与Y的氢化物分别为HF、HCl,F元素电负性很强,HF分子之间可以形成氢键,所以沸点HF>HCl.
故答案为:HF;F元素电负性很强,HF分子之间可以形成氢键.
(2)若A是一种常见的酸性氧化物,且可用于制造玻璃,则A为SiO2,A、B形成E溶液,C、D形成F溶液,则B为氢氧化钠,E为Na2SiO3溶液,F为HCl溶液,硅酸钠与盐酸反应的离子方程式为SiO32-+2H++2H2O=H4SiO4↓或SiO32-+2H+=H2SiO3↓.
故答案为:SiO32-+2H++2H2O=H4SiO4↓或SiO32-+2H+=H2SiO3↓.
(3)X为钠元素,Y为氯元素,B为氢氧化钠,若A是与X、Y同周期元素的一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则A为Al,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式是2NaOH+2H2O+2Al=2NaAlO2+3H2↑.
故答案为:2NaOH+2H2O+2Al=2NaAlO2+3H2↑.
(4)若A是一种常见的化肥,式量为79,且E与F生成G时有白烟产生,则E为NH3,F为HCl,所以A为NH4HCO3、
G为NH4Cl,NH4Cl是由铵根离子与氯离子形成的离子化合物,电子式为
.
故答案为:NH4HCO3;
.
(5)若A是一种溶液,只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32-、SO42-中的某些离子,B为氢氧化钠,当向A溶液中加入氢氧化钠溶液时,由图可知生成沉淀的物质的量随B溶液的体积变化为:一阶段开始不产生沉淀,第二阶段沉淀量增大,第三阶段一定程度后,再加一定量的氢氧化钠沉淀量不变,第四阶段当氢氧化钠加到一定程度后沉淀减小,沉淀最后完全溶解.由于沉淀最后完全溶解所以溶液中含有Al3+,不含Mg2+、Fe3+、CO32-,由于开始不产生沉淀,然后沉淀量增大,一定程度后,再加一定量的氢氧化钠沉淀量不变,所以溶液中还含有H+、NH4+,溶液呈电中性,所以含有SO42-.由第一阶段、第二阶段、第三阶段反应分别为H++OH-=H2O、Al3++2OH-=Al(OH)3↓、OH-+NH4+=NH3•H2O+H2O,结合图象可知三反应中消耗的氢氧化钠的物质的量之比为2:3:3,H+、Al3+、NH4+的物质的量之比为2:1:3,令H+、Al3+、NH4+的物质的量分别为2mol、1mol、3mol,由于溶液呈电中性,所以硫酸根的物质的量为×(2mol×1+1mol×3+3mol×1)=4mol.所以溶液中H+、NH4+、Al3+、SO42-离子的物质的量浓度之比为2:3:1:4.
故答案为:H+、NH4+、Al3+、SO42-;2:3:1:4.
用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅、铁等配制而成。
(1)Al的原子结构示意图为______________;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________
(2)30Si的原子的中子数为_________;SiO2的晶体类型为__________________
(3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族的各元素的氮化物的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是________。
(4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是__________。
(5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀盐酸,分离得到11.0g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4g固体;则此熔渣中Al2O3的质量分数为__________________。
正确答案
(1) ;2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
(2)16;原子晶体
(3)HCl
(4)CO2(5)25%
W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素,已知:
①W的阳离子Y的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为WY的化合物;
②Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物;
③X和Z属同一周期元素,它们能形成两种气态化合物:
④W和X能形成组成为WX2的化合物;
⑤X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物.
请回答:
(1)W元素是______;Z元素是______.
(2)化合物WY和WX2的化学式分别是______和______.
(3)Y和Z形成的两种常见化合物的分子式是______和______.
(4)写出X和Z形成的一种气态化合物跟WZ反应的化学方程式:______.
正确答案
①W的阳离子Y的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为WY的化合物,WY型的离子化合物只能是ⅠA-ⅦA与ⅡA-ⅥA,在周期表中前20号元素中只可能形成MgO、CaS、NaF、KCl四种物质;
②Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物,同族元素形成的两种常见化合物可能为SO2、SO3;
③X和Z属同一周期元素,同周期元素间能形成两种气态化合物的一般处于第二周期,Z为氧元素,Y为硫元素;X可能为碳元素或氮元素;WY的化合物为CaS.
④W和X能形成组成为WX2的化合物,WX2的化合物可能为CaC2的化合物,X可能为碳元素;
⑤碳元素和Y为硫元素不在同一周期,它们能形成组成为CS2.
故W为钙元素;X为碳元素;Y为硫元素;Z为氧元素.
(1)由上述分析可知,W为钙元素;Z为氧元素.
故答案为:钙;氧.
(2)由上述分析可知,化合物WY和WX2的化学式分别是CaS、CaC2.
故答案为:CaS;CaC2.
(3)由上述分析可知,Y和Z形成的两种常见化合物的分子式分别是SO2、SO3.
故答案为:SO2;SO3.
(4)WZ为CaO,X和Z形成的气态化合物为CO、CO2,CO2与CaO反应生成碳酸钙,反应方程式为CO2+CaO=CaCO3.
故答案为:CO2+CaO=CaCO3.
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