- 物质性质的研究
- 共799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
（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）+
由盖斯定律可知，①-②可得C（s）+
故答案为：C（s）+
（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=
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）=
则M（XCl2）=
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×
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+5O2
（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+11O2
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+3O2
故答案为：Al2H6+3O2
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）=
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+KClO4
故答案为：8HCl+KClO4
（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）+
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．
扫码查看完整答案与解析