- 研究型实验
- 共4868题
A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同;C的最外层有6个运动状态不同的电子;D是短周期元素中电负性最小的元素;E的最高价氧化物的水化物酸性最强;F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子。G元素与D元素同主族,且相差3个周期。
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是 (用元素符号表示)。
(2)E的最高价含氧酸中E的杂化方式为 。
(3)F原子的外围电子排布式为 。
(4)DE,GE两种晶体,都属于离子晶体,但配位数不同,其原因是 。
(5)已知DE晶体的晶胞如图所示,若将DE晶胞中的所有E离子去掉,并将D离子全部换为A原子,再在其中的4个“小立方体”中心各放置一个A原子,且这4个“小立方体”不相邻。位于“小立方体”中的A原子与最近的4个A原子以单键相连,由此表示A的一种晶体的晶胞(已知A—A键的键长为a cm,NA表示阿伏加德罗常数的数值),则该晶胞中含有 个A原子,该晶体的密度是 g·cm-3(列式表示)。
正确答案
(1)C
(2)sp3杂化
(3)3d104s1
(4)正负离子的半径比不同
(5)8
A的核外电子排布式为1s22s22p2,为碳;D为Na,C为O,所以B只能为N;E为Cl;F为第4周期的元素,最外层的电子排布式为4s1,为Cu; G为Cs;(5)NaCl晶胞中有Na+4个,所以碳晶胞中含有4+4个碳原子,1 mol晶胞的质量为96 g,一个晶胞的质量为 g,如图选择C点碳原子作为中心原子,C点碳原子为sp3杂化,∠ACB=109°28',AC="BC=a" cm,依据三角函数可知AB=2asin
cm,AD=
×2asin
cm=
asin
cm,晶胞的体积(2
asin
cm)3。
(9分)氮元素可形成多种离子,如N3—、N3—、NH2—、NH4+、N2H5+、N2H62+等。
(1)与N相邻的两种元素C、O,三者第一电离能由大到小为_______
(2)N≡N的键能为942 kJ·mol-1,N-N单键的键能为247 kJ·mol-1,说明N2中的 键比 键稳定(填“σ”或“π”)。
(3)液态氨可电离出NH2-。NH2-的电子式为 。
(4)已知NH4H为离子化合物,写出其与重水D2O反应的生成物(加热) ;Na3N也为离子化合物,则Na3N与水反应的化学方程式为 ,反应类型为 。
(5)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3—形成的晶体结构如图所示。与同一个N3—相连的X+ 有 个。X原子的基态电子排布式为_____________
(6)最近科学家研制出某元素Z与N元素形成的晶体ZN,已知ZN晶体具有与NaCl相似的晶体结构。下图是从ZN晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断符合ZN晶体结构图的是_______
正确答案
(1)N>O>C (2)π σ (3)
(4)HDO、HD、和NH3 Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑ 复分解反应(或水解反应)
(5)6 1s22s22p63s23p63d104s1 (6)AD
试题分析:(1)同周期随着原子序数的增加,第一电离能逐渐增加,但是IIA、IIIA族反常,VA、VIA族反常。所以C、N、O的第一电离能N>O>C。(2)N2中存在一个σ键和2个π键,又知N≡N的键能为942 kJ·mol-1,N-N单键的键能为247 kJ·mol-1,可求得π键键能为347.5 kJ·mol-1,所以π键比σ键稳定。(3)NH2-为NH3失去一个氢离子得到的离子,其电子式为。(4)NH4H与D2O反应时,NH4H电离出来的NH4+离子与D2O电离出来的OD-结合生成NH3和HDO,NH4H电离出来的H-与D2O电离出来的D+反应生成HD,因此产物为HDO、HD、和NH3。Na3N与水反应的化学方程式为Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑。(5)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,则X的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。根据晶胞结构可以看出与同一个N3-相连的X+有6个。(6)NaCl晶胞中一个Na+周围有6个Cl-,一个Cl-周围有6个Na+,ZN晶体具有与NaCl相似的晶体结构,所以符合的结构为AD。
点评:本题是物质结构综合性习题,(4)与(6)两个小题难度较大。
下表是周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素.
(1)下列______(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体.
①a、c、h ②b、g、k
③c、h、l ④d、e、f
(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去.核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:原子核对核外电子的吸引力;形成稳定结构的倾向.
一些原子核失去核外不同电子所需的能量(kJ•mol-1)
①通过上述信息和表中的数据分析,为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量______.
②表中X可能为以上13种元素中的______(填写字母)元素.用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式______.
③Y是周期表中______族元素.
④以上13种元素中,______(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多.
正确答案
(1)从所给元素在周期表中的位置不难知道,a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al,e处于过渡元素区,也一定为金属,它们都是电的良导体;h为碳元素,其单质中的一种石墨也是电的良导体,故应选①、④两组,故答案为:①④;
(2)①锂原子核外共有3个电子,其中两个在K层,1个在L层,当失去最外层的一个电子后,锂离子处于稳定结构,根据题给信息可知,要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构,因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量,故答案为:Li原子失去1个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难;
②由表中数据可知:X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多),而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍,故第一个电子为最外层的1个电子,而其他几个电子应处于内层.结合所给的周期表知,X应为a,即钠元素,和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2,故答案为:a;Na2O和Na2O2;
③由表中所给Y的数据可知,Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大,而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量,因此Y元素的最外层有3个电子,即为ⅢA族的元素Al,故答案为:ⅢA;
④从题目所给信息知道,原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关,还与形成稳定结构的倾向有关.结构越稳定失电子所需能量越高,在所给13种元素中,处于零族的m元素已达8e-的稳定结构,因此失去核外第一个电子需要的能量最多,故答案为:m;
下表为元素周期表的一部分,请参照元素A-H在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)上述元素中非金属性最强的元素是______,金属性最强的是______.
(2)B、C、H的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是______.D、E、F的原子半径由大到小的顺序为______.
(3)上述一元素能形成两性氧化物,写出该氧化物溶于氢氧化钠溶液的离子反应方程式______;
(4)上述某元素的单质在常温下为气态,该元素能与A-H中一种元素构成原子个数比为1:1和1:2的两种共价化合物X、Y,还能与A-H中另一种元素构成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物化合物Z、M,回答下列问题:
①写出物质X的电子式______;
②写出Z与Y反应的化学方程式______.
正确答案
由元素所在周期表中的位置可知,A为H元素,B为C元素,C为N元素,D为O元素,E为F元素,F为Na元素,G为Al元素,H为Si元素,则
(1)非金属性最强的元素为F,金属性最强的元素为Na,故答案为:F;Na;
(2)由于非金属性:N>C>Si,则对应的最高价氧化物的水化物的酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3,原子的核外电子层数越多,半径越大,Na原子核外有3个电子层,原子半径最大,同周期元素的原子序数越大,半径越小,则原子半径O>F,所以半径:Na>O>F,
故答案为:HNO3>H2CO3>H2SiO3;Na>O>F;
(3)上述一元素能形成两性氧化物为Al2O3,与强碱反应生成偏铝酸盐和水,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O,
故答案为:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;
(4)对应的化合物分别是:X:H2O2,Y:H2O,Z:Na2O2,M:Na2O,
①H2O2的电子式为
,故答案为:
;
②Na2O2和水反应生成NaOH和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,
故答案为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑.
现有A,B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A、D同主族,C与E同主族,D、E、F同周期,A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A能分别与B、C形成电子总数相等的分子,且A与C形成的化合物常温下为液态,A能分别与E、F形成电子总数相等的气态分子.
试回答下列问题:
(1)E、F的气态氢化物的稳定性为______>______(填化学式).
(2)E与F可形成E2F2的化合物,其化学式为______.
(3)C、D形成的一种化合物能与D、E形成的化合物在溶液中发生氧化还原反应,其离子方程式为______.
(4)A、C、E三种元素形成的一种常见化合物H,其浓溶液在加热条件下可与ag铜反应,则被还原的H的物质的量为______.
正确答案
A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A与C形成的化合物常温下为液态,化合物为水,则A为H,C为O;A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,B的最外层电子数为5,则B为N元素;A、D同主族,则D为Na;C与E同主族,则E为S;D、E、F同周期,A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子,则F为Cl;
(1)非金属性Cl>S,则气态氢化物的稳定为HCl>H2S,故答案为:HCl;H2S;
(2)E为S元素、F为Cl元素,故E2F2为S2Cl2,故答案为:S2Cl2;
(3)C、D形成的一种化合物为Na2O2,具有强氧化性,D、E形成的化合物为Na2S,二者发生氧化还原反应,其离子反应为Na2O2+S2-+2H2O=S↓+2Na++4OH-,
故答案为:Na2O2+S2-+2H2O=S↓+2Na++4OH-;
(4)化合物H为硫酸,Cu与浓硫酸反应中Cu失去电子,S得到电子,设被还原的硫酸的物质的量为x,由电子守恒可知,x×(6-4)=×(2-0),解得x=
mol,
故答案为:mol.
砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。
(1)基态砷原子的电子排布式为 ;砷与溴的第一电离能较大的是 。
(2)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是 。
(3)Na3AsO4可作杀虫剂。As的空间构型为 ,与其互为等电子体的一种分子为 。
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的化学式为 ,As原子采取 杂化。
(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与 个Ga相连,As与Ga之间存在的化学键有 (填字母)。
正确答案
(1)[Ar]3d104s24p3 Br(或溴)
(2)AsH3的相对分子质量大于PH3的,故AsH3分子间的范德华力大于PH3的
(3)正四面体 CCl4(或其他合理答案)
(4)As4O6 sp3
(5)4 BEG
(1)从K开始数数到As为15,所以As的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,为第四周期ⅤA族的元素,第一电离能小于同周期第ⅦA族的元素;(4)As、O最外层电子数分别为5、6,分别形成3、2个共价键达到8电子稳定结构,所以黑球为O、灰球为As;As形成3个σ键,参加成键的电子数为3,孤对电子对数==1;(5)金刚石中一个碳原子与四个碳原子相连,Ga、As最外层电子数分别为3、5,Ga、As形成三个σ键,Ga还差2个电子达到8电子稳定结构,As有一对孤对电子,两者之间形成配位键
原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中,X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E元素原子序数为29。请用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 ;
(2)已知YZ2+与XQ2互为等电子体,则1 mol YZ2+中含有π键数目为_______;
(3)Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高的多,其原因是 ;
(4)X、Z与氢元素可形成化合物H2X2Z4,常用作工业除锈剂。H2X2Z4分子中X的杂化方式为 ;
(5)E原子的核外电子排布式为 ;E有可变价态,它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为 。
正确答案
(1)C<O<N(2分)
(2)1.204×1024(或2mol)(2分)
(3)H2O分子间存在氢键(2分)
(4)sp2(2分)
(5)[Ar]3d104s1(2分)Cu2O(2分)
试题分析:根据题意推断X、Y、Z、Q、E为C、N、O、S、Cu。(1)N原子最外层电子为半满相对稳定结构,第一电离能较大,大于两边相邻元素原子,故有C<O<N;(2)CO2结构式为O=C=O,含有2个π键,故1molNO2+含有2molπ键;(3)水中含有氢键,溶沸点较高;
(4)H2C2O4的结构式为HOOCCOOH,该式中碳原子为sp2杂化;
(5)晶胞中Cu 4
O 8×1/8+1=2
化学式为Cu2O
铜锢稼硒(CIGS )等化合物薄膜太阳能电池是第三代太阳能电池之一。完成下列填空:
(1)亚铜离子(Cu+)基态时的电子排布式为 。
(2)砷、硒、溴为第4周期相邻元素,其中电负性最大的是 (填元素符号,下同);第一电离能最小的是 。
(3)硼、铝与镓处于同一主族。
① AlC13在NaCl、KCl融烙盐中能形成A12C17-其结构如图所示。其中A1 原子的杂化轨道类型为 ,配位键数目为 。
②B元素可形成B70单质,它与金属钾掺杂在一起的化合物,其晶胞如图所示(白球位于立方体的体心和顶点,小黑球位于立方体的面上),则该化合物中B70与钾原子个数比为 ,该化合物中的化学键类型有 。
正确答案
(13分)(1)1s22s22p63s23p63d10(2分)
(2)Br(2分) As(2分)
(3)①sp3(1分) 2(2分) ②1∶3(2分) ③AC(2分)
试题分析:(1)基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,则基态Cu+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10;(2)同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,则As
已知A、B、D、E四种物质均含有氧元素.D为气体单质,E为黑色粉末.A和B分别经E催化都会分解产生D.B通常为液态,由两种元素组成,原子个数比为1:1,且1molB含18mol电子.试回答下列问题.
(1)A的化学式为______;B的化学式为______.
(2)已知E与含A中某种元素的酸在一定条件下反应,产生一种含有A中元素的气体X.某校化学兴趣小组为研究气体X的性质,设计图所示装置进行实验.装置III中夹持装置已略去,其中a为干燥的红布条,b为湿润的红布条.
①加入药品前,检查装置气密性的操作是______.
②写出装置I中发生反应的离子方程式______;
③实验过程中,观察到装置IV中有S(淡黄色沉淀)生成,其主要反应的离子方程式为:______;
④实验结束后,该组同学在装置III中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一语气现象.为了达到这一实验目的,你认为在(选填装置序号)______之间,还需添加洗气瓶,该装置的作用是______.
(3)气体X能与B的溶液反应,生成气体D,该反应的化学方程式为______.
正确答案
A、B、D、E四种物质均含有氧元素.D为气体单质,则D为02;E为黑色粉末,则E为MnO2;A和B分别经E催化都会分解产生D,B通常为液态,由两种元素组成,原子个数比为1:1,且1molB含18mol电子,所以A为KClO3,B为H2O2.
(1)由上述分析可知,A为KClO3,B为H2O2,故答案为:KClO3;H2O2;
(2)①装置中仪器较多,可选用微热法检查装置的气密性,其方法为关闭I中分液漏斗活塞,将Ⅴ中导气管放入水中,再用酒精灯微热I中圆底烧瓶,若Ⅴ中导气管口有气泡冒出,且移开酒精灯后导管中形成稳定水柱,证明装置气密性良好,
故答案为:关闭I中分液漏斗活塞,将Ⅴ中导气管放入水中,再用酒精灯微热I中圆底烧瓶,若Ⅴ中导气管口有气泡冒出,且移开酒精灯后导管中形成稳定水柱,证明装置气密性良好;
②E与含A中某种元素的酸在一定条件下反应,产生一种含有A中元素的气体X,则X为氯气,所以装置I中发生二氧化锰与浓盐酸的反应,离子反应为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
③氯气与硫化钠反应生成NaCl和S,离子反应为Cl2+S2-=S↓+2Cl-,故答案为:Cl2+S2-=S↓+2Cl-;
④干燥的氯气不具有漂白性,Ⅱ和Ⅲ之间可加干燥装置,除去氯气中的水蒸气,故答案为:Ⅱ和Ⅲ;除去氯气中的水蒸气;
(3)氯气和过氧化氢反应生成HCl和O2,该反应为Cl2+H2O2=2HCl+O2,故答案为:Cl2+H2O2=2HCl+O2.
已知:①A的简单阴离子核外有2个电子,B元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,E原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子,其单质晶体类型属于分子晶体,F元素原子序数为26。
②X、Y和Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
回答下列问题:
(1)B元素原子核外已成对电子数是未成对电子数的____倍。
(2)X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为____(用元素符号表示)。
(3)分子式为A2B、A2E的两种物质中 __更稳定(用化学式表示),原因是____。
(4)X的氯化物的熔点比Y的氯化物的熔点____,原因是____。
(5)F的氯化物FCl3与KSCN溶液反应显红色,该反应的离子方程式为____。等电子体指的是原子总数相同.价电子总数相同的分子.离子或基团,据此定义写出离子SCN—的一种等电子体____。
(6)F的一种常见配合物F(CO)3常温下呈液态,熔点为- 20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断F(CO)5的晶体类型为 。F元素的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如
图所示。在面心立方晶胞中F原子的配位数为____,体心立方晶胞的密度可表示为____。(F的原子半径为r)
正确答案
试题分析:依题意可知:A为H,B为O,E为S,F为Fe,X的第一电离能小容易失去一个电子,所以为Na,Y的第三电离能突然增大,表明Y为Mg,同事Z为Al。
(6)小题中的物质溶沸点低,易溶于有机溶剂,所以为分子晶体。
由分摊法计算:;该晶胞的质量m=
,设该晶胞的边长为a:则有:
解之得:
该晶胞的体积:
晶胞的密度为:
(12分) 工业上以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料可得到硫酸钾、过二硫酸钠和铁红颜料等产品,该方法原料的综合利用率较高。
(1)基态钛原子的核外电子排布式为 。
(2)TiCl4在常温下呈液态,而FeCl3可用升华法提纯,则两种氯化物均属于 晶体。
(3)SO42—和 S2O82—(过二硫酸根)结构中,硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心,且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。下列说法正确的是 。
A.SO42—中存在σ键和π键且与PO43—离子互为等电子体
B.S2O82—中存在非极性键且有强氧化性
C.S2O82—比SO42—稳定且两者的氧元素的化合价相同
(4)KCl与MgO的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似,则KCl与MgO两者中熔点高的是 ,原因是 。
(5)硫与氯可形成化合物SCl2,则该分子中硫原子的杂化方式为 ,分子的空间构型为 。
(6)在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示,则图1和图2的结构中铁原子的配位数之比为 。
正确答案
(1)[Ar]3d24s2 (2)分子 (3)B
(4)MgO;均为离子晶体,而Mg2+与O2-半径和小于K+与Cl-半径和且MgO中阴阳离子所带电荷均比KCl中阴阳所带电荷多,故MgO晶格比KCl大,熔点高。
(5)sp3、V型(折线型) (6)2:3
(1)根据构造原理可知,基态钛原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2。
(2)根据两种物质的物理性质可知,其熔沸点都比较低,所以形成的晶体是分子晶体。
(3)价电子数和原子数分别都相等的是等电子体,S和P的价电子不相等,二者不能互为等电子体,A不正确;过二硫酸根中存在过氧链,所以氧元素的价态是不同的,所以C不正确,所以正确的答案选B。
(4)KCl与MgO形成的晶体都是离子晶体。形成离子晶体的离子半径越小,离子的电荷数越多,晶体的熔沸点就越高。而Mg2+与O2-半径和小于K+与Cl-半径和且MgO中阴阳离子所带电荷均比KCl中阴阳所带电荷多,故MgO晶格比KCl大,熔点高,所以氧化镁的熔点高于氯化钾的熔点。
(5)化合物SCl2中中心原子含有的孤对电子对数是(6-1×1)÷2=2,所以该分子是V型,S原子的杂化方式是sp3杂化。
(6)图1中铁原子配位数是8,而图2中铁原子配位数是12,所以二者的配位数之比是2︰3。
五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D 同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构.A和B、D、E均能形成共价型化合物.A和B形成的化合物在水中呈碱性,C和E形成的化合物在水中呈中性.回答下列问题:
(1)五种元素中,原子半径最大的是______,非金属性最强的是______(填元素符号);
(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中,热稳定性最差的是______(用化学式表示);
(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,产物的化学式为______,其中存在的化学键类型为______;
(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为______;
(5)单质D在充足的单质E中燃烧,反应的化学方程式为______;D在不充足的E中燃烧,生成的主要产物的化学式为______;
(6)单质E与水反应的离子方程式为______.
正确答案
五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大.A和B形成的共价化合物在水中呈碱性,该化合物为NH3,则A为氢元素、B为氮元素;A和C同族,C的原子序数大于氮元素,故C为Na元素;B和D 同族,则D为磷元素;C和E形成的化合物在水中呈中性,则E为Cl元素,
(1)同周期自左而右原子半径增大,同主族自上而下原子半径增大,故Na元素的原子半径最大;
最高价含氧酸的酸性越强,中心元素的非金属性越强,高氯酸是最强的含氧酸,故Cl非金属性最强;
故答案为:Na;Cl;
(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物分别为NH3、PH3、HCl,非金属性越强氢化物越稳定,故热稳定性最差的是 PH3,
故答案为:PH3;
(3)A和E形成的化合物HCl,A和B形成的化合物NH3,二者反应生成NH4Cl,NH4Cl晶体中含有:离子键、共价键,
故答案为:NH4Cl;离子键、共价键;
(4)P元素的最高价氧化物的水化物的化学式为H3PO4,
故答案为:H3PO4;
(5)P在充足的氯气中燃烧生成五氯化磷,反应的化学方程式为2P+5Cl22PCl5;P在不充足的氯气中燃烧,生成的主要产物的化学式为PCl3,
故答案为:2P+5Cl22PCl5;PCl3;
(6)氯气与水反应生成盐酸与次氯酸,反应离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,
故答案为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO.
在一定条件下,RO3n-和氟气可发生如下反应:RO3n-+F2+2OH-═RO4-+2F-+H2O,已知R为短周期元素,则可知在RO3n-中,元素R的化合价是______;元素R在周期表中的位置是______;列举由元素R形成单质的两种用途:______,______.
正确答案
在反应RO3n-+F2+2OH-═RO4-+2F-+H2O中,从离子方程式电荷守恒的角度可知,n=1,则在中RO3-,R的化合价为+5价,
从产物RO4-可以看出,R的最高化合价为+7价,应为VIIA族元素,由短周期中F无正价,则R应为Cl元素,位于第三周期、
VIIA族,可用来制备盐酸和漂白粉等.
故答案为:+5;三周期、VIIA;制备漂白粉;制备盐酸.
卤素化学丰富多彩,能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
(1)卤素互化物如IBr ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。Cl2、IBr、ICl沸点由髙到低的顺序为
_____,I和Cl相比,电负性较大的是_____。
(2)基态溴原子的电子排布式为_____,碘原子价电子的电子排布图为_____。
(3)I3+属于多卤素阳离子,根据VSEPR模型推测I3+的空间构型为______,中心I原子的杂化轨道类型为
__________。
(4)请推测①HClO4、②HIO4、③H5IO6[可写成(HO)5IO]三种物质的酸性由强到弱的顺序为_______(填序号)。
(5) 离子化合物RbICl2存在复合阴离子,且晶体结构与NaCl相似,晶胞边长为685.5pm( pm=10-12m), RbICl2晶胞中含有______个氯原子,RbICl2晶体的密度是_____g•cm3(只要求列箅式,不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA)。
正确答案
(15分 )(1)IBr>ICl>Cl2(2分)Cl(1分)
(2)[Ar]3d104s24p5(2分) (2分)(3)V形(1分) sp3(1分)
(4)①②③(2分)(5) 8(2分) (2分)
试题分析:(1)卤素单质形成的晶体均是分子晶体,分子间作用力越大,沸点越高。则Cl2、IBr、ICl沸点由髙到低的顺序为IBr>ICl>Cl2;非金属性越强,电负性越大,则I和Cl相比,电负性较大的是Cl。
(2)溴元素的原子序数是35,所以根据构造原理和能量最低原理可知,基态溴原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5;I的原子序数是53,则碘原子价电子的电子排布图为。
(3)因为I3+可看成II2+,所以根据价层电子对互斥理论可知,I3+中中心原子含有的孤对电子对数=(7-1-2×1)÷2=2,所以其空间构型为V形,其中I原子的杂化轨道类型是sp3杂化。
(4)由于非金属性Cl>Br>I,非金属性越强,则对应的最高价氧化物的酸性越强,则①的酸性最强。在②③中都是碘元素的含氧酸,非羟基氧个数越多,酸性越强,则酸性为②>③,故三种物质的酸性由强到弱的顺序为①②③。
(5)离子化合物RbICl2存在复合阴离子,且晶体结构与NaCl相似,所以晶体中阴离子数目为8×+6×
=4个,则根据该化合物的化学式可知,含有的氯原子数目是4×2=8个。根据
×NA=4,解得ρ=
。
(18分)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____________;
Y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)______________;U的氢化物的标准燃烧热为-890.31kJ·mol-1,请写出其燃烧的热化学方程式:
(4)YW2气体通人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__________________________________________,由此可知VW和YW2还原性较强的是(写化学式)______________________________。
正确答案
(1)N≡N;
;第三周期ⅥA族。(2) ①③
(3)CH4; NH3, CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31KJ·mol-1。
(4)3SO2+3Ba2+ +2H2O +2NO3- =3BaSO4↓+2NO↑ + 4H+, SO2。
Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色,所以Y是S,W是O元素;Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性,因此Z是Fe。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,因此U是碳,X是镁。营业务U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素,所以V是氮元素。
(1)氮气中含有氮氮三键,所以气结构式是N≡N;XW是氧化镁,氧化镁是含有离子键的离子化合物,电子式为。S元素的原子序数是16,位于第三周期ⅥA族。由于氨水是弱碱,所以氨气极易结合氢离子生成NH4+。
(2)在碳元素形成的单质中金刚石是原子晶体,而C60是分子晶体,不存在离子晶体和金属晶体,答案选①③。
(3)U、V、W形成的10电子氢化物是甲烷、氨气和水。由于水分子间存在氢键,所以水的沸点最高,较低是甲烷和氨气。燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以热化学方程式是CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31KJ·mol-1。
(4)由于硝酸具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,而还原产物是NO,反应的离子方程式是3SO2+3Ba2+ +2H2O +2NO3- =3BaSO4↓+2NO↑ + 4H+。在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的,所以还原性较强的是SO2。
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