- 元素的化学性质的周期性变化
- 共174题
下列关于铯(Cs)的叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、铯位于周期表第六周期IA族,属于碱金属元素,故A正确;
B、根据同主族元素性质递变规律,从上到下对应的碱的碱性逐渐增强,氢氧化钠是强碱,故氢氧化铯是更强碱,故B错误;
C、根据根据同主族元素性质递变规律,从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径Na<K<Cs,故C错误;
D、碱金属对应的硫酸盐均为易溶的,故D错误.
故选A.
ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途.请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图1所示,硫原子采用的轨道杂化方式是______.
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为______.
(3)Se原子序数为______,其核外M层电子的排布式为______.
(4)H2Se的酸性比H2S______(填“强”或“弱”).气态SeO3分子的立体构型为______,SO32-离子的立体构型为______.
(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:______.
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:______.
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛.立方ZnS晶体结构如图2所示,其晶胞边长为540.0pm,密度为______g•cm-3(列式并计算),a位置S2-与b位置Zn2+之间的距离为______pm(列式表示).
正确答案
解:(1)根据图片知,每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对,所以每个S原子的价层电子对个数是4,则S原子为sp3杂化,故答案为:sp3;
(2)同主族元素从上到下,原子半径越来越大,原子核对核外电子的吸引力越来越弱,第一电离能逐渐减小,故答案为:O>S>Se;
(3)Se原子序数为34,其核外M层电子的排布式为3s23p63d10,故答案为:34;3s23p63d10;
(4)非金属性越强的元素,其与氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电解,酸性就越弱,非金属性S>Se,所以H2Se的酸性比H2S强,气态SeO3分子中Se原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以其立体构型为平面三角形,SO32-离子中S原子价层电子对个数=3+(6+2-3×2)=4且含有一个孤电子对,所以其立体构型为三角锥形,
故答案为:强;平面三角形;三角锥形;
(5)①第一步电离后生成的负离子,较难再进一步电离出带正电荷的氢离子,故H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离,
故答案为:第一步电离后生成的负离子,较难再进一步电离出带正电荷的氢离子;
②H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2.H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+,H2SeO4比H2SeO3酸性强,
故答案为:H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2.H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+;
(6)黑球全部在晶胞内部,该晶胞中含有黑球个数是4,白球个数=×8+
×6=4,ρ=
=
=4.1g/(cm)3,每个黑色小球连接4个白色小球,构成正四面体结构,白球和黑球之间的夹角为109°28′,两个白球之间的距离=270
pm,设S2-离子与Zn2+离子之间的距离为x,2x2-2x2cos109°28′=(270
)2,
x==
pm;故答案为:4.1;
.
解析
解:(1)根据图片知,每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对,所以每个S原子的价层电子对个数是4,则S原子为sp3杂化,故答案为:sp3;
(2)同主族元素从上到下,原子半径越来越大,原子核对核外电子的吸引力越来越弱,第一电离能逐渐减小,故答案为:O>S>Se;
(3)Se原子序数为34,其核外M层电子的排布式为3s23p63d10,故答案为:34;3s23p63d10;
(4)非金属性越强的元素,其与氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电解,酸性就越弱,非金属性S>Se,所以H2Se的酸性比H2S强,气态SeO3分子中Se原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以其立体构型为平面三角形,SO32-离子中S原子价层电子对个数=3+(6+2-3×2)=4且含有一个孤电子对,所以其立体构型为三角锥形,
故答案为:强;平面三角形;三角锥形;
(5)①第一步电离后生成的负离子,较难再进一步电离出带正电荷的氢离子,故H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离,
故答案为:第一步电离后生成的负离子,较难再进一步电离出带正电荷的氢离子;
②H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2.H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+,H2SeO4比H2SeO3酸性强,
故答案为:H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2.H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+;
(6)黑球全部在晶胞内部,该晶胞中含有黑球个数是4,白球个数=×8+
×6=4,ρ=
=
=4.1g/(cm)3,每个黑色小球连接4个白色小球,构成正四面体结构,白球和黑球之间的夹角为109°28′,两个白球之间的距离=270
pm,设S2-离子与Zn2+离子之间的距离为x,2x2-2x2cos109°28′=(270
)2,
x==
pm;故答案为:4.1;
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右图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系,下列各性质中不符合图示关系的是( )
正确答案
解析
解:A.碱金属元素中,随着碱金属的核电核数的增大,元素的金属性逐渐增强,单质的还原性逐渐增强,故A正确;
B.碱金属元素中,随着碱金属的核电核数的增大,元素的金属性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增大,故B正确;
C.碱金属元素中,随着碱金属的核电核数的增大,金属晶体的金属键作用力减弱,熔点逐渐降低,故C错误;
D.碱金属元素中,随着碱金属的核电核数的增大,核外电子层数逐渐增多,电子层数越多,半径越大,故D正确.
故选C.
如图是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验,充分反应一段时间后,打开装置D的活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察实验现象,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氟气与水溶液反应是氟气与水的反应生成氟化氢和氧气,所以F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气,故A正确;
B、氯气在饱和食盐水中溶解度小,如果用水,水与氯气要反应生成次氯酸和盐酸,所以不能用水吸收,故B错误;
C、苯的密度比水小,应在上层,所以装置E上层呈现紫红色,故C错误;
D、,生成的溴单质和碘化钾反应生成碘单质,过量氯气也会氧化碘离子生成碘单质,造成干扰,所以不能证明非金属性Br>I,故D错误;
故选A.
同族元素所形成的同一类型的化合物,其结构和性质往往相似.化合物PH4I是一种白色晶体,下列对它的描述中正确的是( )
正确答案
解析
解:化合物PH4I的结构和性质应与NH4Cl相似,则
A.PH4I为离子化合物,故A错误;
B.由于HI不稳定,PH4I受热分解时,应生成PH3、H2和I2,故B错误;
C.由NH4Cl的性质和生成可知,与碱反应生成PH3,故C错误;
D.由NH3和HCl反应生成NH4Cl,可知PH3和HI化合生成PH4I,故D正确.
故选D.
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