- 研究型实验
- 共4868题
U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素.Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色.Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性.U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体.X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体.
请回答下列问题:
(1)V的单质分子的结构式为 ;XW的电子式为 ;Z元素在周期表中的位置是 .
(2)U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是(填序号) .
①原子晶体 ②离子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体
(3)U、V、W形成的10电子氢化物中,U、V的氢化物沸点较低的是(写化学式) ;V、W的氢化物分子结合H+能力较强的是(写化学式) ,用一个离子方程式加以证明: .
(4)YW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液,生成白色沉淀和无色气体VW,有关反应的离子方程式为 .
正确答案
Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色.该气体为SO2,则Y为S元素,W为O元素,Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性,则Z3W4为Fe3O4,Z为Fe元素,U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体,应为CO和CO2气体,U为C元素,X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体,应为Mg和CO2的反应,则X为Mg元素,根据U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大可知V为N元素,
(1)V为N元素,其单质为N2,结构为N≡N,;XW为MgO,为离子化合物,电子式为
,Z为Fe元素,原子序数为26,位于元素周期表中第四周期,第VIII族,
故答案为:N≡N;
;第四周期,第VIII族.
(2)U为C元素,形成的单质有金刚石、石墨和C60等,分别属于原子晶体、混合晶体、分子晶体,故答案为:①③;
(3)U、V、W形成的10电子氢化物分别是CH4、NH3、H2O,NH3含有氢键,沸点比甲烷的沸点高,NH3的水溶液呈碱性,与水比较更易结合H+,可用NH3+H3O+=NH4++H2O的反应来证明,
故答案为:CH4;NH3;NH3+H3O+=NH4++H2O;
(4)SO2具有较强还原性,可用强氧化性物质HNO3发生氧化还原反应,生成硫酸,加入氯化钡生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为3SO2+3Ba2++2H2O+2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,
故答案为:3SO2+3Ba2++2H2O+2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+4H+.
下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请用相关的化学用语回答下列问题:
(1)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为______.
(2)⑥和⑦的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为______>______.
(3)③元素的原子核外共有______种不同能级的电子,它们共填充了______个轨道.
(4)由表中元素形成的物质可发生下图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体.
①写出D溶液与G反应的化学方程式______.
②写出检验A溶液中溶质的阳离子的方法:______.
③混合物X中的某物质不溶于水,但既能溶于酸又能溶于碱,请写出它在碱性溶液中的电离方程式______.
正确答案
根据元素在周期表中的位置,可知①在第一周期第ⅠA族,为H元素;②在第二周期第ⅥA,为O元素;③在第三周期第ⅢA族,为Al元素;④在第二周期第ⅦA族,为F元素;⑤在第三周期第ⅠA族,为Na元素,⑥在第三周期第ⅥA族,为S元素;⑦在第三周期第ⅦA族,为Cl元素;
(1)根据同周期元素原子半径随原子序数的递增逐渐减小,同主族元素原子半径随原子序数递增逐渐增大,Na和Cl在同一周期,Cl和F在同一主族,原子半径有大到小的顺序为:Na>Cl>F;
(2)同一周期元素随原子序数递增,非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,Cl和S在同一周期,且原子序数Cl>S,最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为HClO4>H2SO4;
(3)③为Al元素,电子排布式为1s22s22p63s23p1,共有5个不同的能级,共填充了1个1s轨道,1个2s轨道,3个2p轨道,1个3s轨道和1个3p轨道共7个轨道;
(4)A、B、C、D、E、F、G、X均由表中元素组成,且B为黄绿色气体,所以B为氯气;A电解生成氯气、C单质和D,所以A为氯化钠,电解氯化钠生成氯气、氢气和氢氧化钠,所以C为氢气,D为氢氧化钠;氯气和氢气生成氯化氢,所以E为氯化氢;D单质和氢氧化钠反应生成氢气和F溶液,且F溶液和氯化氢反应,所以F为铝,
①铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;
②A为氯化钠,溶液中的阳离子为钠离子,可用焰色反应检验钠离子的存在,焰色为黄色,证明含有钠离子;
③混合物X中的某物质不溶于水,但既能溶于酸又能溶于碱,且由氯化氢和偏铝酸钠反应生成,所以该物质为氢氧化钠,它在碱性溶液中的电离方程式为:Al(OH)3⇌AlO2-+H++H2O.
故答案为:(1)Na>Cl>F;
(2)HClO4>H2SO4;
(3)5;7;
(4)①2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;
②焰色反应火焰显黄色;
③Al(OH)3⇌AlO2-+H++H2O.
V、W、X、Y、Z是五种常见元素,其中V、W、X、Y四种短周期元素在周期表中的位置如图1所示:
V、W的最简单气态氢化物M、N混合时有白烟生成,M能使湿润的pH试纸变蓝.Z是人体血红蛋白中存在的金属元素.请填写下列空白:
(1)W的原子结构示意图为______;
(2)二氧化钛(TiO2)与X的单质、Y的单质高温下反应只生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成.其反应的化学方式______;
(3)含X元素的一种化合物A与Y的最高价氧化物C之间有如图2的反应关系:若E为白色沉淀,则E物质的化学式为______;
(4)含同价态X、Z简单离子的溶液中滴加NaOH溶液,X、Z两元素分别沉淀,X(OH)n完全沉淀的pH是4.7,Z(OH)n完全沉淀的pH是2.8,则ksp〔X(OH)n〕______(填“>”或“<”)ksp〔Z(OH)n〕;
(5)联氨(N2H4)也叫做肼,是重要的火箭燃料.以次氯酸钠溶液氧化M,能获得肼的稀溶液.其反应的离子方程式为______.同温同压下,将 a L M气体和b L N气体通入水中,若所得溶液的pH=7,则a______b(填“>”或“<”或“=”).
正确答案
V、W的最简单气态氢化物M、N混合时有白烟生成,应为NH4Cl,M能使湿润的pH试纸变蓝,应为NH3,则N为HCl,所以V为N元素,W为Cl元素,根据四种元素在周期表中的位置可知X为Al元素,Y为C元素,Z是人体血红蛋白中存在的金属元素,应为Fe元素,则
(1)W为Cl元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,则原子结构示意图为
,故答案为:
;
(2)二氧化钛(TiO2)与Al的单质、C的单质高温下反应只生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,应为Al2O3和TiC,则反应的化学方程式为
4Al+3TiO2+3C 2Al2O3+3TiC,故答案为:4Al+3TiO2+3C
2Al2O3+3TiC;
(3)含Al的化合物与CO2在水溶液中发生反应生成白色沉淀,应为AlO2-和CO2的反应,生成沉淀为Al(OH)3,故答案为:Al(OH)3;
(4)X(OH)n完全沉淀的pH是4.7,Z(OH)n完全沉淀的pH是2.8,在离子浓度相同的情况下,加入NaOH时,Z(OH)n先生成沉淀,则说明ksp〔X(OH)n〕>ksp〔Z(OH)n〕,
ksp越小的物质,越易生成沉淀,故答案为:>;
(5)次氯酸钠溶液氧化NH3,能获得肼的稀溶液,反应的离子方程式为ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O,如果等物质的量混合NH3和HCl,完全反应生成NH4Cl,溶液呈酸性,若所得溶液的pH=7,则NH3应过量,即a>b,故答案为:ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O;>.
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及C、F分别是同一主族元素,A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍.又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数.请回答:
(1)1mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物发生反应,完全反应后消耗后者的物质的量为______.
(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为______.
(3)单质B的燃烧热akJ/mol.由B、C二种元素组成的化合物BC14g完全燃烧放出bkJ热量,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式:______.
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C和BC反应制取单质A2.在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1molA2C和1molBC、2molA2C和2molBC.一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等).下列说法正确的是______
A.达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ
B.达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ
C.达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ>Ⅱ
D.达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
E.达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ=Ⅱ
F.达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ<Ⅱ
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池,则电池负极的电极反应式是______.
正确答案
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍,则次外层电子为8,最外层电子数为6,则F为S元素;由B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,内层电子数为2,则最外层电子数为4,所以B为C元素;E元素的最外层电子数等于其电子层数,则为第三周期第ⅢA族,即E为Al;C、F是同一主族元素,则C为O元素;A、D是同一主族元素,A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,则A、D的质子数相差10,即A为H,D为Na,
即A为H,B为C,C为O,D为Na,E为Al,F为S.
(1)1molAl2S3与A、C、D三种元素组成的化合物NaOH溶液反应,先和水反应生成2molAl(OH)3、3molH2S,
由Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,
则消耗NaOH的物质的量为8mol,故答案为:8mol;
(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,为HS-,乙有10个电子,为OH-,二者反应的离子反应为HS-+OH-=S2-+H2O,
故答案为:HS-+OH-=S2-+H2O;
(3)单质B的燃烧热akJ/mol,则C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-akJ/mol①,
BC14g完全燃烧放出bkJ热量,则CO(g)+O2(g)=CO2(g);△H=-2bkJ/mol①,
由盖斯定律可知,①-②可得C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-(a-2b)kJ/mol,
故答案为:C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-(a-2b)kJ/mol;
(4)在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1molA2C和1molBC、2molA2C和2molBC,则Ⅱ中n大,p大,
A.Ⅱ中压强大,反应速率快,时间少,则达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ,故A正确;
B.Ⅰ和Ⅱ中物质的量成正比,为等效平衡,则平衡达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ,故B正确;
C.Ⅱ中压强大,平衡正向移动,则达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ<Ⅱ,故C错误;
D.Ⅰ和Ⅱ中物质的量成正比,为等效平衡,达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ=Ⅱ,故D错误;
E.由物质的量与热量成正比,Ⅱ中物质的量大,则放热多,则达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ<Ⅱ,故E错误;
F.由M=可知,Ⅱ中的质量与物质的量均为Ⅰ中的2倍,则M相同,达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ=Ⅱ,故F错误;
故答案为:AB;
(5)B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池,发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,
Al失去电子,化合价升高,则Al为负极,电极反应为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O.
某元素的同位素ZAX,其XCl2的1.11g配成溶液后,在溶液中加入1molL-1的AgNO3溶液20mL恰好完全反应生成AgCl沉淀.已知此同位素的原子核中含有20个中子,求:
(1)X的质量数是多少?
(2)指出X元素在周期表中的位置?
(3)把X的单质放入水中,有何现象?写出有关化学方程式.
正确答案
(1)由Cl-+Ag+═AgCl↓可知,n(Cl-)=n(Ag+)=0.02L×1mol/L=0.02mol,
n(XCl2)=n(Cl-)=
×0.02mol=0.01mol,
则M(XCl2)==111g/mol,
所以XCl2相对分子质量为111,
所以X的相对原子质量=111-35.5×2=40,即X的质量数为40,
答:X的质量数是40;
(2)X元素原子的质子数=质量数-中子数=40-20=20,
故X为Ca,位于第四周期第ⅡA族,
答:X位于第四周期第ⅡA族;
(3)Ca水剧烈反应生成Ca(OH)2和H2,放热,有气体放出,溶液变浑浊,该反应为Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑.
答:剧烈反应,放热,有气体放出,溶液变浑浊.该反应为Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑.
短周期元素在元素中占有重要地位.X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16.X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如(1)变化:
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,B、C两种分子中的电子数均等于10.请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是______周期______族.
(2)分析同主族元素性质的递变规律,发现B、C物质沸点反常,这是因为它们的分子之间存在______.
(3)在C分子中,Y原子的杂化方式为______,与Y原子同主族在第四周期的元素原子基态电子排布式是______.
(4)NaCl的晶体结构如图(2)所示,若将晶胞面心和体心的原子除去,顶点的钠离子换为Xn+(X代表某元素符号)离子,棱上的Cl-换为O2-,就得到X的氧化物的晶体结构.则该X的氧化物的化学式为______.
正确答案
短周期中形成无色气体单质的只有H2、N2、O2(稀有气体除外),B、C两种分子中的电子数均等于10,则B、C为H2O、NH3的一种,且一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,B为H2O,C为NH3,由转化关系可知,Z为氢,故A为NO,X为氧,Y为氮,
(1)O元素的质子数为8,位于第二周期VIA族,故答案为:二;VIA;
(2)氧元素、氟元素电负性很强,水分子之间、氨气分子之间存在氢键,故它们的沸点高于同主族其它元素氢化物,故答案为:氢键;
(3)C为NH3,N原子成3个N-H键,含有1对孤对电子对,杂化轨道数目为4,N原子采取sp3杂化,
与N原子同主族在第四周期的元素为As,As原子核外电子数为33,基态核外电子排布式为[Ar]4s24p3,
故答案为:sp3;[Ar]4s24p3;
(4)晶胞中Xn+的数目为8×=1,O2-的数目为12×
=3,故该X的氧化物的化学式为XO3,故答案为:XO3.
A、B、C、D、G 都是含有同一种短周期元素的化合物,E 是氧化物,H 是单质.根据如图转化关系(反应条件及部分产物已略去)填空:
( l )若A、B、C、D、G 均含X 元素,且A的一个分子中只含有10 个电子,G 是复合肥料,则反应①、②、③是工业生产______的基本原理,M 的化学式是______.其中反应①的化学方程式是______;反应④的离子方程式是______.
( 2 )若A、B、C、D、G 均含Y元素,Y元素处于X的相邻周期、相邻族,G 可作净水剂,则反应①、②、③是工业生产______的基本原理,M 元素在周期表中的位置是______.其中反应①的化学方程式是______;反应①一⑤中,既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是______.
正确答案
(1)E是氧化物,由A和R反应生成,则R应为O2,A的一个分子中只含有10个电子且能连续氧化,则A为NH3,B是NO,E是H2O,C是NO2,D是HNO3;由于G是复合肥料,只能是KNO3,故F为KOH,H为H2,M为K.则反应①、②、③是工业生产硝酸的重要反应,其中反应①的化学方程式是4NH3+5O24NO+6H20,反应④是铜和稀硝酸的反应,其离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:硝酸; K(或K2O2、KO2);4NH3+5O2
4NO+6H20;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)Y元素处于X的相邻周期、相邻族,说明Y元素是S元素,位于第3周期ⅢA族,故B为SO2,C为SO3,D为H2SO4,反应①是工业生产硫酸的反应,可推知A为FeS2,E为Fe2O3,反应方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;G可作净水剂,为Al2(SO4)3,M为Al,Al位于第3周期ⅢA族,H为Fe,F为Al2O3,在以上反应中C→D的反应为S03+H20═H2SO4,为非氧化还原反应,故答案为:硫酸;第3周期ⅢA族;4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2;③.
A、B、C、D、E是除稀有气体以外的5种短周期元素,原子序数依次增大并分占三个周期.B、C、D为同一周期依次相邻的3种元素,B和D的原子序数之比为3:4,E原子的电子层数等于最外层电子数.请回答相关问题:
(1)B元素在周期表中的位置______,C元素是______(填元素符号)
(2)比较D和E简单离子半径的大小(用离子符号表示):______
(3)A和D形成的含18电子化合物的化学式为______
(4)元素E形成的简单离子的水溶液与C的氢化物的水溶液反应的离子方程式为:______
(5)2007年7月2日,美、德两国科学家成功合成了具有独特化学特性的E2A6化合物,该物质在D2中能燃烧,写出它在D2中完全燃烧的化学方程式:
______.
正确答案
A、B、C、D、E是除稀有气体以外的5种短周期元素,原子序数依次增大并分占三个周期,E原子的电子层数等于最外层电子数,则E为第三周期第ⅢA族元素,即E为Al;
则B、C、D在第二周期,A在第一周期,则A为H元素;B和D的原子序数之比为3:4,B的原子序数为6,B为C元素,D的原子序数为8,D为O元素,然后可知C为N元素,
(1)由上述推断可知,B为C,C为N,B位于第二周期第IVA族,故答案为:第二周期第IVA族;N;
(2)O、Al的离子具有相同的电子层结构,原子序数大的离子半径小,则离子半径为O2->Al3+,故答案为:O2->Al3+;
(3)A和D形成的含18电子化合物为H2O2,故答案为:H2O2;
(4)元素E形成的简单离子的水溶液中含有Al3+,C的氢化物的水溶液为氨水,二者的离子反应
为Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
故答案为:Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(5)E2A6化合物为Al2H6,在氧气中燃耗生成氧化铝和水,则化学反应为Al2H6+3O2Al2O3+3H20,
故答案为:Al2H6+3O2Al2O3+3H20.
已知A、B、C、D均为短周期元素,它们的原子序数依次递增. A是最外层为一个电子的非金属元素,C 原子的最外层电子数是次外层的3倍; C和D可形成两种固态化合物,其中一种为淡黄色固体;B和C可形成多种气态化合物.A、B、C三种元素可以形成离子晶体,该晶体中各元素原子的物质的量之比为A:B:C=4:2:3.
请回答下列问题:
(1)写出B的原子结构示意图______,写出C和D形成的淡黄色固体化合物的电子式______.
(2)元素原子的物质的量之比为A:B:C=4:2:3 的晶体名称为______.
(3)请写出与A2C和BA3分子中电子数相同,且仍由A、B、C元素中任意两种元素组成的微粒的符号(举两例)______、______.
(4)写出由B、C元素组成且元素原子质量比为B:C=7:12的化合物的化学式______.
正确答案
A是最外层为一个电子的非金属元素,应为H元素,C原子的最外层电子数是次外层的3倍,应为O元素,C和D可形成两种固态化合物,其中一种为淡黄色固体,应为Na2O2,则D为Na元素,B和C可形成多种气态化合物,则B应为N元素,则
(1)B应为N元素,原子核外有2个电子层,最外层电子数为5,则原子结构示意图为
,C和D形成的淡黄色固体化合物为Na2O2,为离子化合物,电子式为
,故答案为:
;
;
(2)元素原子的物质的量之比为A:B:C=4:2:3的化合物为NH4NO3,名称为硝酸铵,故答案为:硝酸铵;
(3)A2C和BA3分子分别为H2O、NH3,都含有10个电子,由A、B、C元素中任意两种元素组成的微粒有OH-、NH4+、H3O+等,故答案为:OH-、NH4+;
(4)B为N元素,C为O元素,已知:m(N):m(O)=7:12,则n(N):n(O)=:
=2:3,则化学式为N2O3,故答案为:N2O3.
短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示.请回答下列问题:
(1)B、C、D元素的非金属性由大到小的顺序为______;(填元素符号)
(2)E的氢化物与其最高价氧化物对应水化物的钾盐共热能发生反应,生成一种气体单质.反应的化学方程式为______;
(3)C有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小,在一定条件下2L甲气体与0.5L氧气相混合,若该气体混合物被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的含氧酸盐的化学式是______;
(4)在298K下,A、B的单质各1mol 完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ,又知一定条件下,A的单质能将B从它的最高价氧化物中置换出来.若此置换反应生成3mol B的单质,则该反应在298K下的△H______(注:题中所设单质的为稳定单质).
(5)要证明与D同主族且相邻的元素的非金属性与E的非金属性强弱,正确、合理的实验操作及现象是______.
正确答案
由短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知,B、C、D位于第二周期,则B为C,C为N,D为O,A为Al,E为Cl,
(1)同周期从左向右非金属性在增强,则非金属性为O>N>C,故答案为:O>N>C;
(2)E的氢化物为HCl,其最高价氧化物对应水化物的钾盐为KClO4,二者发生氧化还原反应生成氯气、水、KCl,该反应为8HCl+KClO4KCl+4Cl2↑+4H2O,
故答案为:8HCl+KClO4KCl+4Cl2↑+4H2O;
(3)甲的相对分子质量最小,则为NO,一定条件下2L甲气体与0.5L氧气相混合,生成NO2,且剩余NO,且二者等量,被碱液吸收发生氧化还原反应为NO+NO2+2NOH=2NaNO2+H2O,
则该盐为NaNO2,故答案为:NaNO2;
(4)在298K下,A、B的单质各1mol 完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ,则①Al(s)+O2(g)=
Al2O3(s)△H=-aKJ/mol,②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-bKJ/mol,
由盖斯定律可知,则①×4-②×3可得4Al(s)+3CO2(g)=3C(s)+2Al2O3(s),其反应热△H=(-aKJ/mol)×4-(-bKJ/mol)×3=-(4a-3b)KJ/mol,
故答案为:-(4a-3b)KJ/mol;
(5)与D同主族且相邻的元素的非金属为S,则将氯气(或氯水)滴入硫化钠溶液中,有淡黄色沉淀生成可证明S和Cl的非金属性强弱,故答案为:将氯气(或氯水)滴入硫化钠溶液中,有淡黄色沉淀生成.
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素,由Y元素组成的单质通常呈淡黄色.
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为______.
(2)写出X 的最高价氧化物的一种用途______.
(3)X的硝酸盐水溶液显______性,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:______.
(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为:______.
(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性______>______(用分子式表示).
(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是:______>______>______>______.
正确答案
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,由Y元素组成的单质通常呈淡黄色,则Y为S,即元素均在第三周期,
(1)W、X是金属元素,W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,则W为Na,X为Al,它们的最高价氧化物的水化物反应的离子反应为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,
故答案为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O;
(2)X的最高价氧化物为氧化铝,为离子化合物,则可电解来冶炼铝,又因熔点高,则可作耐火材料,故答案为:冶炼铝(或制造耐火材料等);
(3)硝酸铝为强酸弱碱盐,水解显酸性,由Al(NO3)3可知,c(NO3-)>c(A13+),水解显酸性,则c(H+)>c(OH-),水解的程度较小,则c(A13+)>c(H+),即离子的浓度大小为 c(NO3-)>c(A13+)>c(H+)>c(OH-),
故答案为:c(NO3-)>c(A13+)>c(H+)>c(OH-);
(4)Y、Z是非金属元素,Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,则Z为Cl,二氧化硫和氯气反应生成盐酸与硫酸,该反应为SO2+C12+2H2O═H2SO4+2HCl,
故答案为:SO2+C12+2H2O═H2SO4+2HCl;
(5)非金属性Cl>S,气态氢化物的稳定性HCl>H2S,故答案为:HCl;H2S;
(6)离子的电子层越多,离子半径越大;具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,
则离子半径大小为S2->Cl->Na+>Al3+,故答案为:S2-;Cl-;Na+;Al3+.
下表为元素周期表的一部分.
依据表中信息回答问题 (1)~(6):
(1)Q与W 金属性比较:______>______(填元素符号);
(2)离子半径比较:r(Q2+)______r(X2-)(填“>”、“=”或“<”).
(3)X与Y相应的氢化物的稳定性______>______(填化学式);
(4)用电子式表示Q与Z形成化合物的过程______;
(5)W的最高价氧化物对应水化物与氢氧化钾溶液反应的离子方程式为______;
(6)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是______(填化学式).
正确答案
由元素在周期表中的位置可知,X为O,Y为S,Z为Cl,Q为Mg,W为Al,
(1)同周期,从左向右金属性减弱,所以金属性Mg>Al,故答案为:Mg;Al;
(2)Q、X的离子具有相同的电子层结构,原子序数大的离子半径小,则r(Q2+)<r(X2-),故答案为:<;
(3)非金属性X>Y,非金属性越强,气态氢化物越稳定,则稳定性H2O>H2S,故答案为:H2O;H2S;
(4)Q与Z形成化合物为氯化镁,为离子化合物,其形成过程为
,
故答案为:
;
(5)W的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和水,离子反应为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(6)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是高氯酸,其化学式为HClO4,故答案为:HClO4.
短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示:请回答下列问题:
(1)B、C、D元素电负性的大小顺序为:______>______>______(填元素符号).
(2)E的氢化物与其最高价氧化物的水化物的钾盐共热能发生反应,生成一种气体单质,反应的化学方程式为______.
(3)C有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小.在一定条件下,2L甲气体与0.5L氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的含氧酸盐的化学式______.
(4)在298K下,A、B的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量a kJ和b kJ.又知一定条件下,A的单质能将B从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3molB的单质,则该反应在298K下的△H=______(注:题中所设单质均为最稳定单质)
(5)要证明与D同主族相邻元素F的非金属性与E的非金属性的强弱,正确、合理的实验操作及现象是______
(6)用A、B的单质作电极,C的最高价氧化物的水化物稀溶液作电解质溶液构成原电池,写出此原电池正极的电极反应式______.(假设C只被还原至+2价)
正确答案
根据元素周期表的结构,图示部分正好是元素周期表第二周期和第三周期的后半部分,故知A、B、C、D、E分别为:Al、C、N、O、Cl,
(1)同周期元素的原子,从左到右电负性越来越大,所以电负性:O>N>C,故答案为:O、N、C;
(2)盐酸中的氯离子能够被强氧化剂高氯酸钾氧化为氯气,方程式为:8HCl+KClO4═KCl+4Cl2↑+4H2O,故答案为:8HCl+KClO4═KCl+4Cl2↑+4H2O;
(3)氮的氧化物中分子量最小的是NO,在一定条件下,2LNO气体与0.5L氧气相混合,得到1L的NO2还剩余1LNO,等量的该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后,所得溶液为亚硝酸钠,故答案为:NaNO2;
(4)在298K下,Al、C的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量a kJ和b kJ,则热化学方程式为:①4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s);△H=-4aKJ/mol;②C(s)+O2(g)═CO2(g);△H=-bKJ/mol,铝的单质能将碳从CO2中置换出来生成3molC的单质的方程式为:③4Al(s)+3CO2(g)═2Al2O3(s)+3C(s)的反应焓变=①-②×3=-(4a-3b)KJ/mol,故答案为:-(4a-3b)KJ/mol;
(5)非金属之间的置换反应可以确定非金属性的强弱,氯气的氧化性强于硫,故可以将氯气通到硫化钠溶液中置换出硫来证明,故答案为:将氯水(或氯气)滴入(通入)到硫化钠(或硫化氢等)溶液中,有淡黄色沉淀生成;
(6)用铝和石墨作电极,硝酸稀溶液作电解质溶液构成原电池,发生铝和硝酸之间的氧化还原反应,正极发生的是得电子的还原反应,故答案为:NO3-+3e-+4H+=NO↑+2H2O.
已知:A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等;B是短周期中原子半径最大的元素;C元素3p能级半充满;E是所在周期电负性最大的元素;F是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关的问题:
(1)写出F元素的电子排布式_______。
(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子,则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为______。
(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,属于极性分子的化合物的分子空间构型是______。
(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是______ (写元素符号)。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液,物质的量浓度相同时,pH由大到小的顺序是______(写化学式)。
(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都有球型对称结构,它们都可以看作刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:
晶胞中距离一个Na+最近的Na+有____________个。若晶体密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常的值用NA表示,则Cl-的离子半径_____cm(用含NA与ρ式子表达)。
正确答案
(1)[Ar]3d54s1
(2)sp3
(3)三角锥形
(4)Cl> P> S>Na NaOH > H3PO4>HClO4>H2SO4
(5)12
试题解析:A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等,则基态A原子的核外电子排布为1s22s22p4,A为O;B是短周期中原子半径最大的元素,则B为Na;C元素3p能级半充满,则基态C原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3,C为P;F在第四周期,且F的原子序数大于E,E又是所在周期电负性最大的元素,则E在第三周期,E为Cl;D的原子序数大于C且小于E,则D为S;F是第四周期未成对电子最多的元素,则基态F原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,则F为Cr。
(1)基态F原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,或[Ar]3d54s1。
(2)A的一种氢化物含有4个原子,该氢化物为H2O2, O最外层共有4对电子,在空间有4个伸展方向,故轨道杂化类型为sp3。
(3)P、Cl形成PCl3、PCl5两种化合物,其中PCl3是极性分子,中心原子P的最外层5个电子,有3个分别与3个Cl形成共用电子对,还剩余一个孤电子对,因此P的杂化方式为sp3,而PCl3的分子构型与NH3相似,是三角锥型。
(4)同一周期元素,第一电离能自左向右有增大的趋势,但因P的3p轨道处于半充满状态,比较稳定,因此第一电离能P>S。相同浓度的四种溶液,硫酸是二元强酸,溶液中c(H+)最大,故pH最小,H3PO4是中强酸,不能完全电离出H+,酸性比HClO4弱,因此pH大于HClO4。
(5)在NaCl晶胞中,距离一个Na+最近的Na+有12个,分别在x、y、z三个方向平面的四个顶点。
每个NaCl晶胞中含有4个NaCl,设晶胞的棱长为a cm,则有,a=
。Cl-的半径大于Na+的半径,根据晶胞截面图,可知晶胞截面的对角线长为Cl-半径的4倍,面对角线长为
,故Cl-的半径为
。
A、B、C、D、E五种短周期元素,F为第四周期过渡元素,核电荷数依次增加。
(1)E2-基态核外电子排布式 ,D单质的晶胞为体心立方,其配位数是 ,C的氢化物在同族元素中沸点反常,其原因是 。
(2)由A、B两种元素组成的非极性分子有多种,其中乙是一个分子含4个原子的的分子,乙的结构式是 。已知1g乙完全燃烧热为46.16 kJ,乙燃烧热的热化学反应方程式是 。
(3)甲是由A、B、C三种元素组成的相对分子质量最小的物质。甲的中心原子的杂化方式是 。由甲中的两种元素组成,且与甲的电子数相等的物质的分子式是 ,该物质与C的单质在K2CO3溶液中形成燃料电池的负极反应式为 。
(4)分别由A、C、D、E四种元素中的3种组成的两种物质丙和丁在溶液中反应生成气体和沉淀,该化学方程式是 。
(5)C与D形成一种物质戊,将过量戊加入过量F与稀硫酸反应后的溶液,得到红褐色沉淀和气体,发生反应的离子方程式是 。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p6, 8 , H2O分子之间存在氢键
(2)H-C≡C-H C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);ΔH=—1200kJ/mol
(3)sp2 C2H4 C2H4-12e-+6H2O+14CO32-=16HCO3-
(4)Na2S+2H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+Na2SO4+2H2O (5)4Na2O2+4Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+8Na++O2↑
试题分析:根据给定条件可知这六种元素分别是:A: H; B :C; C:O; D:Na; E:S; F;Fe。(1)S2-基态的核外电子排布式是1s22s22p63s23p6。Na的晶胞是体心立方结构配位数是8.H2O的沸点反常是因为在水分子间除了有一般的分子间作用力外还有氢键存在。增加了分子间的相互作用。使物质融化或汽化消耗的能量增多,所以熔点、沸点反常。(2)有C、H两元素形成的四原子分子是C2H2.它的结构式是H-C≡C-H。乙炔燃烧的热化学方程式是:C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);ΔH=—1200kJ/mol (3)由C、H、O三种元素形成的相对分子质量最小的物质是CH3OH。它的中心原子C原子的杂化方式是SP2。由甲中的两种元素组成,且与甲的电子数相等的物质的分子式是C2H4.乙烯和氧气在K2CO3溶液中形成燃料电池的负极反应式为:C2H4-12e-+6H2O+14CO32-=16HCO3- (4)由H 、O、 S 、Na四种元素中的三种3种组成的两种物质丙和丁在溶液中反应生成气体和沉淀,该化学方程式是Na2S+2H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+Na2SO4+2H2O。(5)C与D形成一种物质戊Na2O2,将过量戊加入过量F与稀硫酸反应后的溶液FeSO4中,发生反应得到红褐色沉淀和气体,反应的离子方程式是 4Na2O2+4Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+8Na++O2↑
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