- 研究型实验
- 共4868题
元素A-D是元素周期表中短周期的四种元素,请根据表中信息回答下列问题.
(1)上表中与A属于同一周期的元素是(写元素符号)______;写出D离子的电子排布式______.
(2)D和C形成的化合物属于______晶体.
写出C单质与水反应的化学方程式______.
(3)对元素B的单质或化合物描述正确的是______
a.B元素的最高正价为+6 b.常温、常压下单质难溶于水
c.单质分子中含有18个电子 d.在一定条件下镁条能与单质B反应
(4)A和D两元素金属性较强的是(写元素符号)______.写出能证明该结论的一个实验事实______.
正确答案
由A的性质制成的高压灯,发出的黄光透雾力强、射程远可知,A为钠;B的性质为通过分离液态空气获得其单质,原子的最外层未达到稳定结构,则B为氮或氧;C的原子的L层有一个未成对的p电子,其电子排布为1s22s1或1s22s22p5,单质为气体,则C为氟;D的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同,则D为镁,
(1)A为Na,D为Mg,都在第三周期,镁离子的电子排布中第二层有8个电子,则电子排布式为1s22s22p6,故答案为:Mg;1s22s22p6;
(2)形成化合物时,镁易失去电子,氟易得到电子,则D和C以离子键形成化合物,为离子化合物,氟与水反应生成HF和氧气,反应为2F2+2H2O═4HF+O2↑,
故答案为:离子;2F2+2H2O═4HF+O2↑;
(3)a、元素B为氧或氮,最高正价都不是+6,且氧只有负价,故a错误;
b、氮气或氧气在常温、常压下单都难溶于水,故b正确;
c、氮气中含有10个电子,氧气中含有12个电子,故c错误;
d、点燃时镁与氧气反应生成氧化镁,镁与氮气反应生成氮化镁,故d正确;
故答案为:bd;
(4)Na、Mg均在第三周期,由同周期元素的金属性从左到右在减小可知,Na的金属性强,可利用金属单质与水反应的剧烈程度来判断,
故答案为:Na;钠与水反应比镁与水反应剧烈.
有A、B、C、D四种元素,它们的核电荷数依次增大.已知:
①A原子最外层电子数是次外层电子数的两倍.D原子M层上的电子比K层多5个.
②B的阴离子与跟氖原子的电子层结构相同.0°C、101.3KPa时B可形成B2气体,经测定0.2molB2气体为6.4g.
③C与B构成的CB2中,C的质量分数为50%.在C原子核中,质子数与中子数相同.
回答:
(1)写出A~D各元素的名称:A______、B______、C______、D______.
(2)写出下列微粒的结构示意图或电子式.
①B的阴离子的电子式______;
②C的离子的结构示意图______;
③D的阴离子的电子式______.
正确答案
A、B、C、D四种元素,它们的核电荷数依次增大.已知:
①A原子最外层电子数是次外层电子数的两倍,则A原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故A为碳元素;D原子M层上的电子比K层多5个,则其M层电子数为7,故D为Cl;
②0℃、101.3KPa时B可形成B2气体,经测定0.2molB2气体为6.4g,则B2气体的摩尔质量==32g/mol,B的阴离子与跟氖原子的电子层结构相同,故B为O元素;
③C与B构成的CB2中,C的质量分数为50%,则C的相对原子质量=32,在C原子核中,质子数与中子数相同,故其质子数为16,则C为S元素,
(1)由上述分析可知,A、B、C、D分别为:碳,氧,硫,氯,故答案为:碳;氧;硫;氯;
(2)①B的阴离子为O2-,其电子式为,故答案为:
;
②S2-离子核外电子数为18,有3个电子层,最外层电子数为8,其结构示意图为,故答案为:
;
③D的阴离子为Cl-,其电子式为,故答案为:
.
科技日报报道:辉钼(MoS2)在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯(如C60)更有优势。从不同角度观察MoS2的晶体结构见图。已知:Mo位于第五周期VIB族。
(1)晶体硅中硅原子的轨道杂化类型为______。
(2)电负性:C______S(填“>”或“<”)。
(3)晶体硅和C60比较,熔点较高的是______。
(4)Mo元素基态原子的价电子排布式为____________。
(5)根据MoS2的晶体结构回答:
①每个Mo原子周围距离最近的S原子数目为______。
②Mo-S之间的化学键为______(填序号)。
A极性键;B非极性键;C配位键;D金属键;E范德华力
③MoS2纳米粒子具有优异的润滑性能,其原因是______。
正确答案
(13分)(1)sp3(1分)
(2)< (2分)
(3)晶体硅(2分)
(4)4d45s1(2分)
(5)①6(2分)
②AC(2分)
③MoS2具有层状结构,Mo与S同层间以共价键结合,层与层之间通过范德华力结合,外力作用层与层易发生相对滑动(2分)
试题分析:(1)晶体硅中以正四面体结构为单元,说明硅原子采取sp3杂化方式;(2)最高价氧化物对应水化物酸性:H2CO360是分子晶体,则熔点:晶体硅>C60;(4)Mo位于第五周期VIB族,由能量最低原理、洪特规则可知,基态Mo原子的价电子排布式为4d45s1;(5)①读图可知,每个Mo原子周围距离最近的S由6个;Mo-S之间的化学键为极性键和配位键,故AC正确;MoS2具有层状结构,Mo与S同层间以共价键结合,层与层之间通过范德华力结合,外力作用层与层易发生相对滑动。
(1)铬的外围电子排布式是 ,与铬同周期,最外层有3个未成对电子数的主族元素名称是 ,该元素对应的最低价氢化物分子的中心原子采取了 杂化方式,分子的空间构型是 。
(2)富勒烯(C60)的结构如图,1molC60分子中σ键的数目为______ 。继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象:熔点:Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量: N60>C60>Si60,其原因是: 。
(3)氟化氢水溶液中存在氢键有 种。
(4)2011年诺贝尔化学奖授予了因发现准晶体材料的以色列科学家。某准晶体是锰与另一个短周期元素X形成的凝固态。已知:金属的电负性一般小于1.8。元素X与同周期相邻元素Y、Z的性质如下表:则X元素符号是 ,锰与X在准晶体中的结合力为 。
正确答案
(1)3d54s1 砷 sp3 三角锥 (各1分,共4分)
(2)90NA (2分) 组成、结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点:Si60>N60>C60(1分);而破坏分子所需断开化学键,元素电负性越强其所形成的化学键越稳定,或成键电子数越多,成键原子半径越小,断键所需能量越多,故破坏分析需要的能量顺序为N60>C60>Si60(1分)(合理答案均可,各1分,共2分)
(3) 4 (2分)
(4)Al (2分) 金属键 (1分)
试题分析:(1)根据能量最低原理、洪特规则等规律,基态Cr原子外围电子排布式为3d54s1;价电子排布式为4s24p3的As符合要求,即砷;PH3中P采取sp3杂化方式,孤对电子与成键电子对形成正四面体形,则PH3分子为三角锥形;(2)读图可知,每个碳原子周围形成3个C—C键,每个C—C键被相邻2个碳原子共用,则1个碳原子可形成1.5个σ键,60个碳原子可形成90个σ键,1molC60分子含有90NA个σ键;组成、结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点:Si60>N60>C60;破坏分子所需断开化学键,元素电负性越强其所形成的化学键越稳定,或成键电子数越多,成键原子半径越小,断键所需能量越多,故破坏分析需要的能量顺序为N60>C60>Si60;(3)氟化氢水溶液中存在的氢键有F—H……F、F—H……O、O—H……F、O—H……O四种类型;(4)由表中信息可知X是铝,锰与铝以金属键结合。
A、B、C、D、E均为短周期元素,其化合价与原子序数的关系如下图所示。
(1)A、B、C、D四种元素中第一电离能最小的是 (填元素名称),其基态原子核外电子排布式是 ,
(2)D、E的最高价氧化物的水化物中,酸性较强的是 (写化学式)。
D的氢化物沸点比A的氢化物沸点 (填“高”或“低”)。
(3)化合物CA2的晶体类型是______,CA2与B最髙价氧化物的水化物溶液发生反应的离子方程式是_______
(4)在298K、101.3kPa下,1.6gD单质在足量的氧气中燃烧,放出14.85kJ热量,该反应的热化学方程式是______________
正确答案
(共16分)
(1)钠(2分) 1s22s22p63s1(2分)
(2)HClO4(2分) 低 (2分)
(3)原子晶体(2分) SiO2+2OH-=SiO32-+H2O(3分)
(4)S(s)+O2(g)=SO2(g) ⊿H=" —297.0" kJ·mol-1(3分)
试题分析:有化合价可以推知A、B、C、D、E分别为O、Na、Si、S、Cl。
(1)金属性越强,越易失电子,第一电离能越小,故Na最小;
(2)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,非金属Cl>S,H2O存在氢键,故沸点较高;
(3)SiO2为原子晶体,为酸性氧化物,可以与强碱发生反应;
(4)1.6gS,物质的量为0.05mol,故1molS反应放出的热量为14.85KJ/0.05mol=297.0KJ/mol;从而写出热化学方程式。
现有A、B、C、D四种元素,前三种元素的离子结构都和氖原子具有相同的核外电子排布.A没有正价态的化合物;B的氢化物化学式为H2B,0.2mol的C原子能从酸中置换产生2.24LH2(S.T.P.).D的原子核中没有中子.
(1)根据以上条件,计算、推断A、B、C、D的元素名称.
(2)用电子式表示C与A,B与D,C与B(加热条件下),相互结合成的化合物,指出其化学键类型及晶体的类型.
正确答案
(1)A、B、C、D四种元素,前三种元素的离子结构都和氖原子具有相同的核外电子排布,A没有正价态的化合物,B的氢化物化学式为H2B,则A为F、B为O;0.2mol的C原子能从酸中置换产生2.24LH2(STP),C为金属,其化合价==1,则C为Na;D的原子核中没有中子,则D为H,
答:A为氟、B为氧、C为钠、D为氢.
(2)C与A的化合物为NaF,通过离子键结合而成,是离子晶体,电子式为;
B与D的化合物为H2O,是通过共价键形成的分子,通过分子间作力结合而成晶体,是分子晶体,电子式为;
C与B在加热条件下生成的化合物为Na2O2,既含有离子键又含有共价键,是离子晶体,电子式为,
答:NaF电子式为,含有离子键,属于离子晶体;
水的电子式为,含有共价键,属于分子晶体;
过氧化钠电子式为,含有离子键、共价键,属于离子晶体.
A、B、C、D、E、F六种元素位于短周期,原子序数依次增大,C基态原子核外有三个未成对电子,B与D形成的化合物BD与C的单质C2电子总数相等,CA3分子结构为三角锥形,D与E可形成E2D与E2D2两种离子化合物,D与F是同族元素.
根据以上信息,回答下列有关问题:
(1)写出基态时D的电子排布图______.
(2)写出化合物E2F2的电子式______,化合物ABC的结构式______.
(3)根据题目要求完成以下填空:
BF32-中心原子杂化方式______;D3中心原子杂化方式______;
FD42-微粒中的键角______;FD3分子的立体构型______.
(4)根据等电子原理,指出与BD2互为等电子体且含有C原子的微粒有______、______(要求写一种分子和一种离子).
(5)B3A7CD2能与EABD3溶液反应生成BD2气体,该分子具有手性,其结构简式为______,分子中的σ键数目为______,π键数目为______.
正确答案
A、B、C、D、E、F六种元素位于短周期,原子序数依次增大,C基态原子核外有三个未成对电子,且C能形成单质C2,所以C是N元素;B与D形成的化合物BD与C的单质C2电子总数相等,且C的原子序数大于B小于D,所以B是C元素,D是O元素;CA3分子结构为三角锥形,且A的原子序数小于B,所以A是H元素;D与E可形成E2D与E2D2两种离子化合物,所以E是Na元素;D与F是同族元素,所以F是S元素.
(1)通过以上分析知,D是O元素,原子核外有8个电子,其核外电子排布图为:
.
故答案为:
.
(2)化合物E2F2是离子化合物,和过氧化钠类似,钠离子和S 2-之间以离子键结合,硫原子和硫原子之间以共价键结合,所以其电子式
;化合物ABC是氢氰酸,结构式为
.
故答案为:
;
.
(3)杂化轨道数=σ键个数+孤电子对数.
BF32-中心原子杂化轨道数=3+0=3,所以采取sp2杂化;
D3中心原子杂化轨道数=3,所以采取sp2杂化;
FD42-微粒中价层电子对数=4+0=4,所以它的VSEPR模型为正四面体,因为没有孤电子对,所以其空间构型为正四面体,键角是109°28′;FD3分子中价层电子对数=3+0=3,所以它的VSEPR模型为平面三角形,因为没有孤电子对,所以其空间构型为平面三角形.
故答案为:sp2杂化; sp2杂化; 109°28′;平面三角形.
(4)与BD2互为等电子体且含有C原子的微粒有N2O、OCN-或SCN-或N3-.
故答案为:OCN-或SCN-或N3-.
(5)C3H7NO2能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,说明该物质含有羧基,因为含有氮元素,所以还含有氨基,该分子具有手性,其结构简式为
;所有单键都是σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,所以含有12个σ键1个π键.
故答案为:
;12;1.
有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,在周期表中的位置如图所示.E的单质可与酸反应,1molE单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6LH2;E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同.
回答下列问题:
(1)B的元素名称为______,D在周期表中的位置______.
(2)A,C,D对应的离子半径由大到小顺序为______,(用化学符号表示)
(3)D的单质与水反应的离子方程式为______.
(4)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入过量烧碱溶液,用离子方程式表述______.
正确答案
由短周期及元素在周期表的位置,设C的质子数为x,B的为x-1,D的为x+1,A的为x-8,
由A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,则
x+(x-1)+(x+1)+(x-8)=56,解得x=16,
即C为硫,B为磷,D为氯,A为氧;
又1molE单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6LH2,设E的化合价为y,
由电子守恒可知,1mol×(y-0)=×2×(1-0),
解得y=+3,
且E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同,即E的质子数为10+3=13,则E为铝;
(1)B为磷,D为氯,Cl原子有3个电子层,最外层电子数为7,则在第三周期ⅦA族,故答案为:磷;第三周期ⅦA族;
(2)根据电子层数越多,半径越大,具有相同结构的离子,原子序数越小的离子半径越大,则离子半径为S2->Cl->O2-,故答案为:S2->Cl->O2-;
(3)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,离子反应中气体、水、次氯酸应保留化学式,则离子反应为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故答案为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(4)D和E形成的化合物为AlCl3,水溶液中滴入过量烧碱溶液生成偏铝酸钠和水,离子反应为Al3++4OH--=AlO2-+2H2O,故答案为:Al3++4OH--=AlO2-+2H2O.
现有A、B、C、D四种短周期元素,它们的相关结构和性质信息如下表所示,请结合相关信息,完成相关的问题:
(1)表中所述A的单质晶体中微粒间的相互作用有_____________、_____________。
(2)B元素的氧化物所对应的晶体属于____晶体(填“分子”、“原子”、“离子”、“金属”),工业上制备B元素单质的化学方程式:_______________________。
(3)钠与C元素形成的Na3C晶体中,C元素以C3-存在,C3-的电子排布式为_____________。C元素的气态氢化物溶于水后溶液呈碱性的原因(用方程式表示)_____________(填序号)。
(4)与D同主族的短周期元素,其单质及其化合物与D的单质及化合物均具有的性质为____ (填序号)。
A.常温下单质跟水剧烈反应并放出氧气 B.气态氮化物具有很强的热稳定性
C.气态氢化物极易溶于水并呈强酸性 D.在HXO中X的化合价均为+l价
正确答案
(本题共8分)(1)共价键、分子间作用力(2分)
(2)离子晶体,化学方程式:2Al2O3→4Al+3O2↑ (2分)
(3)ls22s22p6,原因NH3+H2ONH3•H2O
NH4++OH- (2分) (4)B
试题分析:A单质的一种晶体不是金属晶体,但是电的良导体,且难熔、质软并有润滑性,可用作原子核反应堆的慢化剂、火箭发动机喷灌和电极材料等,则A是C元素,且A单质是石墨;B单质既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应,其简单离子在第三周期单核离子中半径最小,则B是Al元素;C是蛋白质的组成元素之一,组成蛋白质的主要元素有C、H、N、O,原子核外有三种不同能量的电子,且未成对电子数最多的元素是氮元素,则C是N元素;D原子核外最外层电子排布式为nsnnp2n+1,n为2,则D原子最外层电子排布式为2s2np5,所以D是F元素。
通过以上分析知,A单质是石墨,石墨晶体中,碳原子之间存在共价键,层与层之间存在分子间作用力,所(1)以A的单质晶体中微粒间的相互作用有共价键和分子间作用力。
(2)B元素的氧化物是氧化铝,氧化铝的构成微粒是阴阳离子,所以氧化铝属于离子晶体。金属铝是活泼的金属,工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。
(3)钠与N元素形成的Na3N晶体中,N元素以N3-存在,氮离子中含有10个电子,根据构造原理知C3-的核外电子排布式为ls22s22p6;氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离生成氢氧根离子,导致氨水中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使氨水呈碱性,有关反应的方程式为NH3+H2ONH3•H2O
NH4++OH-。
(4)D为氟元素,与D同主族的短周期元素为氯元素。A、氧气与水不反应,A不正确;B.F和O都是活泼的非金属,所以气态氢化物具有很强的热稳定性,B正确;C、氢氟酸是弱酸,C不正确;D、F是最活泼的非金属,没有含氧酸,D不正确,答案选B。
A.氟气、氯气具有强氧化性,一定条件下其单质易与活泼金属反应,故A正确;
B.氢氟酸是弱酸,氢氯酸是强酸,故B错误;
C.氟元素、氯元素的非金属性很强,气态氢化物具有很好的热稳定性,故C正确;
D.常温下氟气与水剧烈反应生成氧气,氯气与水反应不剧烈,不能生成氧气,故D错误
(9分)原子序数依次增加的A、B、C、D、E、F六种常见元素中,A、B、C、D是短周期非金属元素,B、C、D同周期,E、F是第四周期的金属元素,F+的三个能层电子全充满。下表是主要化合价及原子半径数据:
(1)B、C、D三种元素第一电离能数值由小到大的顺序是 (填元素符号);
(2)B的氢化物中心原子采取 杂化,空间构型是 形,是 分子(填“极性”或“非极性”);
(3)F2+与NH3 形成配离子的结构式为 ;往某种蓝色溶液中加入氨水,形成蓝色沉淀,继续加入氨水,难溶物溶解变成蓝色透明溶液,可得到含有上述配离子的配合物。写出沉淀溶解的离子方程式 。
(4)A 、E两种元素形成晶体晶胞是下图中的 (填①、②、③或④);
① ② ③ ④
(5)如图四条折线分别表示ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素气态氢化物沸点变化,请选出C的氢化物所在的折线 (填n、m、x或y)。
正确答案
(9分)⑴ S<P<Cl (1分) ⑵ Sp3 三角锥 极性(各1分,共3分)
⑶ [Cu(NH3)4]2+(1分),Cu(OH)2+ 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-+ 4H2O (2分)
⑷ ② (1分)⑸ n(1分)
试题分析:F+的三个能层电子全充满,且位于第四周期,所以根据F的主要化合价可知,F是铜。E的原子半径大于铜的,也位于第四周期,主要化合价是+2价,所以E是钙。根据短周期元素A、B、C、D的主要化合价和原子半径可知,A是F,B是P,C是S,D是Cl。
(1)非金属性越强,第一电离能越大,但由于P元素的3p轨道电子处于半充满状态,其第一电离能大于S元素的,即S<P<Cl。
(2)PH3分子中P原子含有(5-1×3)÷2=1对孤对电子,所以是三角锥形结构,属于极性分子,P原子是sp3杂化。
(3)铜离子和氨气能形成配位键,其化学式是 [Cu(NH3)4]2+。由于铜离子和氨气能形成配位键,属于氢氧化铜能溶解在氨水中,反应的离子方程式是Cu(OH)2+ 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-+ 4H2O。
(4)CaF2形成的晶体是离子晶体,其晶胞是②,答案选②。
(5)由于水分子间存在氢键,其熔沸点最高,所以符合S的氢化物的曲线应该是n。
点评:该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
(1)下列是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质。
①E原子的核外电子排布式为________;
②上表中的元素可以组成分子式为ADC2的物质,该物质中所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则该分子的结构简式为________;中心原子的杂化方式为________;
(2)铜的某种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式为________;
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+,已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____________________________________。
正确答案
(1)①1s22s22p5 ② sp2
(2)CuCl
(3)NH3中的N呈-3价,易提供孤对电子,Cu2+提供空轨道形成配位键,而NF3中的N呈+3价,故N的原子核对其孤对电子的吸引力增强,难以提供孤对电子与Cu2+形成配位键。
(1)根据表中给出的化合价及电负性数值可知A、B、C、D、E五种元素分别为C、S、Cl、O、F。②通过成键电子对数与孤电子对数可判断中心原子杂化类型。(3)根据晶胞的结构可知Cl位于立方体的顶点和面心上,每个晶胞内含有Cl的个数为8×1/8+6×1/2=4,铜位于晶胞内,其个数为4,由个数比可以判断出化学式为CuCl。
A、B、C、D、E为五种短周期元素,其中A、B、C三元素在元素周期表中的位置如图所示,已知B原子核内质子数和中子数相等,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数,B、D、E属于同一周期,D元素原子的最外层只有一个电子,E元素的质子数比D元素的质子数多两个.回答下列问题:
(1)写出B、E的元素符号:B______、E______.
(2)A、B、C、D、E的单质中,氧化性最强的化学式为______,B、C气态氢化物的热稳定性的顺序为______.
(3)A的氢化物溶于水呈______性,该氢化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应生成的盐中,所含化学键为______.
(4)写出D和E的最高价氧化物对应的水化物二者反应的离子方程式______.
正确答案
由元素在短周期的位置可知,A、C处于第二周期,B处于第三周期.B、D、E属于同一周期,D元素原子的最外层只有一个电子,则D为Na元素;E元素的质子数比D元素的质子数多两个,则E为Al元素;B原子核内质子数和中子数相等,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数,设B元素的质子数为x,则A的质子数为x-9,C的质子数为x-7,可得x-9+x-7+x=2x,解之得x=16,所以A的质子数为7,B的质子数为16,C的质子数为9,故A为氮元素、B为硫元素、C为氟元素,
(1)由上述分析可知,B为S,E为Al,
故答案为:S;Al;
(2)A、B、C、D、E的单质中,氟元素的非金属性最强,F2的氧化性最强;
非金属性F>S,故气态氢化物的热稳定性的顺序为HF>H2S,
故答案为:F2;HF>H2S;
(3)A的氢化物为NH3,溶于水呈碱性,氨气与硝酸反应生成硝酸铵,含有离子键、共价键,
故答案为:碱;离子键、共价键;
(4)氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:OH-+Al(OH)3═AlO2-+2H2O,
故答案为:OH-+Al(OH)3═AlO2-+2H2O.
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25,其余的均为短周期元素;②元素A与元素B同周期,元素A与元素E同主族,且A、B、E三种原子p轨道上均有2个未成对电子;③元素C、D、E在同一周期,且C原子中没有未成对电子。
请回答下列问题:
(1)元素A与元素B的电负性大小比较为:________>________;元素C与元素D的第一电离能的大小比较为:________>________(填入相应的元素符号)
(2)F的核外电子排布式为________。
(3)元素B与元素E形成的晶体所属的晶体类型为________晶体,在该晶体中原子间形成的共价键属于________(从下列选项中选出正确类型)。
A.σ键 B.π键 C.既有σ键,又有π键
(4)由氢元素与A、B两元素共同构成的相对分子质量为30的分子里,中心原子的杂化轨道类型为________,分子的空间构型为________.
(5)根据等电子原理,写出由元素A与元素B构成的一种双原子极性分子的结构式:________。
正确答案
(1)O;C;Mg;Al (2)[Ar]3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2) (3)原子;A (4)sp2;平面三角形 (5)C≡O
A、B是第二周期元素,C、D、E是第三周期元素。由题意,A原子的电子排布式为1s22s22p2,B原子的电子排布式为1s22s22p4;C原子中没有未成对电子,则C原子的电子排布式为1s22s22p63s2,所以A是C(碳),B是O,C是Mg,D是Al,E是Si。(1)电负性O>C。因为Mg原子3s轨道上排满了2个电子,3p轨道上没有电子,Al的3p轨道上有1个电子,所以Mg的第一电离能比Al的第一电离能大。(2)F是25Mn,因为能级交错,E(3d)>E(4s),其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。(3)SiO2晶体是原子晶体,Si—O键是单键,单键是σ键。(4)该物质是甲醛(HCHO),甲醛是平面三角形结构,C原子以sp2的方式杂化。(5)CO与N2是等电子体,结构相似,CO是极性分子,分子中间的化学键是三键。
已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素,原子序数依次增大,X基态原子的核外电子分布在3 个能级,且各能级电子数相等,Z是地壳中含量最多的元素,W是电负性最大的元素,元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,外围电子层有2个未成对电子,请回答下列问题。
(1)微粒XZ32-的中心原子杂化类型为 化合物YW3的空间构型为 。
(2)R基态原子的电子排布式为 ,元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为
(用元素符号表示)。
(3)一种新型导体晶体的晶胞如右图所示,则该晶体的化学式为 ,其中一个Q原子紧邻 个R原子。
(4)R的氢氧化物能溶于含XY-离子的溶液生成一种配离子[R(XY)4]2-,该反应的离子方程式是 弱酸HXY分子中存在的σ键与键的数目之比为 。
正确答案
(16分,每空2分)(1)sp2 三角锥形 (2)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 N>O>C
(3)MgNi3C 12 (4)Ni(OH)2+4CN-=[Ni(CN)4]2-+2OH- 1:1
试题分析:X基态原子的核外电子分布在3 个能级,且各能级电子数相等,这说明X的原子序数是2+2+2=6,因此X是碳元素。Z是地壳中含量最多的元素,则Z是氧元素;Y的原子序数介于X与Z之间,所以Y是氮元素。W是电负性最大的元素,所以W是氟元素。元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和,因此Q的原子序数=5+7=12,则Q是镁元素。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,外围电子层有2个未成对电子,所以R是镍元素。
(1)微粒XZ32-是CO32-,中心原子碳原子含有的孤对电子对数=(4+2-3×2)÷2=0,所以该微粒的空间构型是平面正三角形,则碳原子杂化类型为 sp2杂化;化合物YW3是NF3,根据价层电子对互斥理论可知,中心原子N原子含有的孤对电子对数=(5-3×1)÷2=1,因此NF3分子空间构型为三角锥形结构。
(2)根据构造原理可知,镍元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;同周期第一电离能自左而右具有增大趋势,所以第一电离能O>C。由于氮元素原子2p能级有3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,所以元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
(3)根据晶胞结构并依据均摊法可知,晶胞Mg原子的个数=8×=1个;Ni原子的个数=6×
=3个;碳原子的个数=1个,所以其化学式为MgNi3C。由于顶点被周围的8个正方体共用,所以根据晶胞结构可判断一个Mg原子紧邻(3×8)÷2=12个Ni原子。
4)R的氢氧化物Ni(OH)2能溶于含CN-离子的溶液生成一种配离子[Ni(CN)4]2-,其中CN-是配体,因此反应的离子方程式是Ni(OH)2+4CN-=[Ni(CN)4]2-+2OH-。HCN分子中含有1个碳氢单键和1个碳氮三键,由于单键是σ键,三键是由1个σ键与2个键构成的,所以化合物HCN分子中存在的σ键与
键的数目之比为2:2=1:1。
A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大,A、E同主族,A元素的原子半径最小,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物.回答下列问题:
(1)常温下,X、Y的水溶液的pH均为5.则两种水溶液中由水电离出的H+浓度之比是______.
(2)A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物,受热易分解.写出少量该化合物溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式______.
(3)将铝片和镁片用导线相连,插入由A、D、E三种元素组成物质的稀溶液中构成原电池,则负极的电极反应式为______.
(4)化学反应3A2(g)+C2(g)⇌2CA3(g).当反应达到平衡时不断改变条件(不改变A2、C2和CA3的量),图1表示反应速率与反应过程的关系,其中表示平衡混合物中CA3的含量最高的一段时间是______.温度为T℃时,将4a mol A2和2a mol C2放入1L密闭容器中,充分反应后测得C2的转化率为50%,则反应的平衡常数______
(5)化合物A8B4D2有如图2转化关系.其中,g是常用调味品的主要成分.写出反应①的化学方程式______
设计实验方案完成d→e的转化______
正确答案
A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大.A元素的原子半径最小,则A为氢元素;B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则B有2个电子层,最外层电子数为4,则B为碳元素;C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,则C为氮元素、X为硝酸、Y为硝酸铵;A、E同主族,E的原子序数大于碳元素,则E为Na元素;A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物,则D为O氧元素,
(1)常温下,硝酸溶液中水电离中氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度为mol/L=10-9mol/L.硝酸铵溶液中氢离子为水电离产生的,氢离子浓度为10-5mol/L,故两溶液中由水电离出的H+浓度之比为10-9mol/L:10-5mol/L=10-4:1,
故答案为:10-4:1;
(2)A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物,受热易分解,该化合物为NaHCO3,少量NaHCO3溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡、碳酸钠与是,反应的离子方程式为:Ba2++HCO3-+OH-═BaCO3↓+H2O,
故答案为:Ba2++HCO3-+OH-═BaCO3↓+H2O;
(3)将铝片和镁片用导线相连,插入NaOH的稀溶液中构成原电池,铝与氢氧化钠溶液反应,Mg不与氢氧化钠溶液反应,故Al为负极,电极反应式为Al+4OH-═AlO2-+2H2O+3e-,
故答案为:Al+4OH-═AlO2-+2H2O+3e-;
(4)t0~t1,正逆反应速率相等,处于平衡状态;t1~t2,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,导致CA3的含量降低;t2~t3,正逆反应速率相等,处于平衡状态,CA3的含量不变;t3~t4,正逆反应速率都同等程度的增大平衡不移动,CA3的含量不变;t4~t5,正逆反应速率都降低,但逆反应速率大于正反应速率,导致平衡向逆反应方向移动,CA3的含量降低;t5~t6,正逆反应速率相等,平衡不移动,CA3的含量不变,所以平衡混合物中CA3的含量最高的一段时间是t0~t1.
3A2(g)+C2(g)⇌2CA3(g)
开始(mol/L):4a 2a 0
变化(mol/L):3a a 2a
平衡(mol/L):a a 2a
故该温度平衡常数k==
故答案为:t0~t1;;
(5)化合物H8C4O2在碱性条件下得到f,f酸化得到g,g是常用调味品的主要成分,化合物为CH3COOC2H5,f为乙酸钠,反应①的化学方程式为CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH.
d为乙醇,乙醇催化氧化可以得到乙醛,方案为:取一根光洁铜丝绕成螺旋状,放在酒精灯外焰加热,然后伸入d中,反复几次,观察到铜丝由红→黑→红,并闻到液体有刺激性气味,
故答案为:CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH;取一根光洁铜丝绕成螺旋状,放在酒精灯外焰加热,然后伸入d中,反复几次,观察到铜丝由红→黑→红,并闻到液体有刺激性气味.
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