- 物质性质的研究
- 共799题
元素A～G是元素周期表中的7种短周期元素，请根据表中信息回答下列问题：
（1）上表中与B元素同周期的元素符号是______．
（2）写出D离子的结构示意图______．
（3）写出C单质与水反应的化学方程式______．
（4）写出G与烧碱溶液反应的离子方程式______．
（5）写出F元素常见的两种同素异形体的名称______．
（6）对元素B的单质或化合物描述正确的是（填序号）______．
①B元素的最高正价为+6 ②常温常压下，其单质很难与其他物质反应
③单质分子中含有18个电子 ④其氢化物极易溶于水
（7）C、E和F 三种元素的氢化物中，沸点最高的氢化物的化学式是______；C和F 两元素的氢化物中，还原性较强的是（填名称）______．
（8）A和D 两元素金属性较强的是（填元素符号）______．写出能证明该结论的一个实验事实______．
正确答案
元素A～G是元素周期表中的7种短周期元素，A制成的高压灯，发出的黄光透雾能力强、射程远，则A为Na；C单质常温常压下是气体，元素的常见化合价为-1及多种正价，则C为Cl元素；D元素+2价阳离子核外电子数与氖原子相同，则D为Mg元素；E和F是同主族元素，都有同素异形体．E的一种分子与F原子电子数目相同，则E为氧元素、F为硫元素；常温下，G的单质能与烧碱溶液反应放出气体，其氧化物能与强酸或强碱溶液反应，则G为Al元素；工业上通过分离液态空气获得B的单质．原子的最外层未达稳定结构，则B为氮元素，
（1）由上述分析可知，上表中与B元素同周期的元素符号是N，
故答案为：N；
（2）D为镁元素，镁离子的结构示意图为：
，
故答案为：
；
（3）C为Cl元素，氯气与水反应的化学方程式为：Cl2+H2O=HClO+HCl，
故答案为：Cl2+H2O=HClO+HCl；
（4）G为Al元素，AlG与烧碱溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al（OH）4]-+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al（OH）4]-+3H2↑；
（5）F为硫元素，常见的两种同素异形体的名称为：斜方硫、单斜硫，
故答案为：斜方硫、单斜硫；
（6）B为氮元素
①N元素的最高正价为+6，故①错误；
②常温常压下，氮气分子含有N≡N三键，化学性质物质，很难与其他物质反应，故②正确；
③氮气分子中含有14个电子，故③错误；
④氨气极易溶于水，故④正确；
故答案为：②④；
（7）C、E和F 三种元素的氢化物分别为HCl、H2O、H2S，常温下H2O为液态，HCl、H2S为气体，H2O的沸点最高；
非金属性Cl＞S，故HCl、H2S中，还原性较强的是硫化氢，
故答案为：H2O；硫化氢；
（8）同周期自左而右金属性减弱，故金属性Na＞Mg，Na与水反应比Mg与水反应剧烈或氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强，可以证明Na的金属性强，
故答案为：Na；Na与水反应比Mg与水反应剧烈或氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强．
如图为元素周期表中的一部分，A、B、C、D、E均为短周期主族元素，B元素原子的最外层有4个电子，E原子最外层电子数与C的原子序数相等．回答下列问题：
（1）B、D形成的化合物甲，C、D形成的化合物乙，二者晶体结构均为空间网状结构，则其晶体类型为______；乙的化学式为______．
（2）B、D分别可与E形成化合物丙、丁，丙属于______ （填“非极性”或“极性”）分子，试将甲、乙、丙、丁四种物质按熔点由高到低的顺序排列：______．（用化学式表示）
（3）B和C元素形成的物质（BC）2可称为拟卤素，写出该物质与NaOH溶液反应的离子方程式______．
（4）C、E形成的分子的空间构型为三角锥形，分子中各原子最外层均达8电子稳定结构，该物质在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，生成含C的无色氧化物气体、C的最高价含氧酸及E的氢化物，写出该反应的化学方程式______．
正确答案
A、B、C、D、E均为短周期主族元素，由各元素的相对位置可知，B、C处于第二周期，A、D、E处于第三周期，B元素原子的最外层有4个电子，则B为碳元素，故C为氮元素；B、D同主族，故D为硅元素；E原子最外层电子数与C的原子序数相等，则E最外层电子数为7，故E为氯元素．
故B为碳元素，C为氮元素，D为硅元素，E为氯元素．
（1）B为碳元素、C为氮元素、D为硅元素，B、D形成的化合物甲为SiC，C、D形成的化合物乙，二者晶体结构均为空间网状结构，则其晶体类型为原子晶体；乙的化学式为Si3N4．
故答案为：原子晶体；Si3N4．
（2）B为碳元素、D为硅元素、E为氯元素．B、D分别与E形成化合物丙为CCl4、丁为SiCl4，CCl4是正四面体结构，反应非极性分子；甲（SiC）、乙（Si3N4）是原子晶体，键长C-Si键比N-Si键长，N-Si键更稳定，所以沸点乙＞甲，丙（CCl4）、丁（SiCl4）都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，沸点丁＞丙，原子晶体沸点高于分子晶体，所以沸点Si3N4＞SiC＞SiCl4＞CCl4．
故答案为：非极性；Si3N4＞SiC＞SiCl4＞CCl4．
（3）B为碳元素、C为氮元素，B和C元素形成的物质（CN）2为拟卤素，性质与氯气类似，（CN）2与NaOH溶液反应的离子方程式为（CN）2+2OH-=CN-+CNO-+H2O．
故答案为：（CN）2+2OH-=CN-+CNO-+H2O．
（4）C为氮元素、E为氯元素，二者形成的分子的空间构型为三角锥形，分子中各原子最外层均达8电子稳定结构，该物质为NCl3，NCl3在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，生成含C的无色氧化物气体为NO、C的最高价含氧酸为HNO3，E的氢化物为HCl，该反应的化学方程式为3NCl3+5H2O=2NO+HNO3+9HCl．
故答案为：3NCl3+5H2O=2NO+HNO3+9HCl．
ⅤA族的氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。
（2）As原子核外M层电子的排布式为________________________________________________________________________。
（3）叠氮化钠（NaN3）用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________（任写一种即可）。
（4）白磷（P4）的结构如图所示，P原子的轨道杂化方式是________。
（5）NO可以与许多金属离子形成配合物，例如[ Co（NO2）6]3－，它可以用来检验K＋，其反应如下：3K＋＋[Co（NO2）6]3－=K3[Co（NO2）6]↓（亮黄色）。
①NO的立体构型是________。
②在K3[Co（NO2）6]中，中心离子的配位数为________。
（6）天然氨基酸的命名常用俗名（根据来源与性质），例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸（HOCH2CHCOOHNH2）。判断丝氨酸是否存在手性异构体？________（填“是”或“否”）。
（7）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，其晶胞边长为c pm，则密度为________g·cm－3（用含c的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值），a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm（用含c的式子表示）。
正确答案
（1）N>P>As
（2）3s23p63d10
（3）CO2或CS2或N2O（任写一种，写成SiO2等原子晶体形式不正确）
（4）sp3
（5）①V形或角形或折线形
②6
（6）是
（7）
（1）同一主族元素的原子半径越大，越易失去电子，电离能越小。（3）等电子体指原子总数相等，价电子总数相等的粒子。（4）白磷分子中每个P原子有一个孤电子对，形成了3个σ键，故采取sp3杂化。（5）NO2-中氮原子的孤电子对数为
X、Y、Z为三种常见短周期元素，它们位于同一周期，且原子序数依次增大，X的最高价氧化物对应的水化物为强碱，Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸，W与Z同主族，且其原子序数相差18．请回答下列问题：
（1）Z的含氧酸中相对分子质量最小的是______．（填化学式）
（2）X2Y与W2在水溶液中反应的离子方程式为______．
（3）如图装置（Ⅰ）是一种可充电电池的示意图，装置（Ⅱ）为电解池的示意图．装置（Ⅰ）的离子交换膜只允许X+通过．电池充电、放电的电池反应为：X2Y4+3XW
A．闭合K时，X+从右到左通过离子交换膜
B．闭合K时，负极反应为3XW-2e-=XW3+2X+
C．闭合K时，X电极的电极反应为2Cl-2e-=Cl2↑
D．闭合K时，当有0.1mol X+通过离子交换膜，X电极上析出标准状况下气体1.12L．
正确答案
X、Y、Z为三种常见短周期元素，它们位于同一周期，且原子序数依次增大，X的最高价氧化物对应的水化物为强碱，Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸，W与Z同主族，且其原子序数相差18，则Z属于第三周期元素，X对应的碱是强碱，则X是钠元素，Y的原子序数小于Z，则Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸，所以Y是硫元素，Z是氯元素，W是溴元素．
（1）Z的含氧酸中相对分子质量最小的应该是含有氧原子个数最少的，所以是HClO，故答案为：HClO；
（2）硫化钠具有还原性，溴具有氧化性，所以硫化钠能被溴氧化生成硫单质，同时自身被还原生成溴离子，反应离子反应方程式为：S2-+Br2═S↓+2Br-，故答案为：S2-+Br2═S↓+2Br-；
（3）I是原电池，II是电解池，当闭合K时，X及附近溶液变红色则X电极是阴极，阴极上氢离子放电，Y电极是阳极，A是负极，B是正极
A．闭合K时，X+向正极移动，所以应该是从左到右通过离子交换膜，故错误；
B．闭合K时，负极上失电子化合价升高而发生氧化反应，故错误；
C．闭合K时，X电极上氢离子放电生成氢气，故错误；
D．闭合K时，当有0.1mol X+通过离子交换膜，X电极上析出标准状况下气体=
故选D．
（1）现有A、B、C、D、E五种元素，A的原子核中没有中子；B、C元素处于同一周期，C的原子半径较小，B、C的质子数之和为27，质子数之差为5；0.96g D的单质跟足量盐酸反应，生成D3+和1.2L（标准状况）氢气；E和C能形成E2C型离子化合物，且E、C两元素的简单离子具有相同电子层结构．
①写出元素符号：A______，C______，E______．
②B、D的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为：______．
③用电子式表示C与E形成E2C的过程：______．
（2）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质．右图是元素周期表的一部分．
①阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第______周期第______族．
根据元素周期律，预测：酸性强弱 H3AsO4______H3PO4．（用“＞”或“＜”表示）
②元素S的最高正价和最低负价的代数和为______，在一定条件下，S与H2反应有一定限度（可理解为反应进行的程度），请判断：在相同条件下Se与H2反应的限度比S与H2反应限度______．（选填“更大”、“更小”或“相同”）
③Br2具有较强的氧化性，SO2具有较强的还原性，将SO2气体通入溴水后，溶液中存在的主要离子是______．
④下列说法正确的是______
A．C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小
B．Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强
C．干冰升华、液态水转变为气态都要克服分子内的共价键
D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱．
正确答案
（1）A的原子核中没有中子，应为H元素；B、C元素处于同一周期，C的原子半径较小，则C的原子序数大于B，B、C的质子数之和为27，质子数之差为5，则B的原子序数为11，为Na元素，C的原子序数为16，为S元素，
0.96g D的单质跟足量盐酸反应，生成D3+和1.2L（标准状况）氢气；根据元素的化合价和转移的电子数可知，
n（H2）=
E和C能形成E2C型离子化合物，且E、C两元素的简单离子具有相同电子层结构，则E为K元素，
①由以上分析可知，A为H元素，C为S元素，E为K元素，故答案为：H，S，K；
②B、D的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al（OH）3，Al（OH）3具有两性，
反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
③C与E形成的E2C为K2S，为离子化合物，用电子式表示的形成过程为
，
故答案为：
；
（2）①根据周期表可知，N在周期表中第二周期ⅤA族，同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则对应的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，故答案为：二，ⅤA；＜；
②元素S的最高正价为+6价，最低负价为-2价，则代数和为+4价，同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，越不易与氢气反应，反应的限度越小，故答案为：+4；更小；
③Br2具有较强的氧化性，SO2具有较强的还原性，将SO2气体通入溴水后，发生反应为：Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+，
溶液中存在的主要离子是Br-、SO42-、H+，故答案为：Br-、SO42-、H+；
④A．C、N、O、F位于同一周期，从左到右原子半径随着原子序数的增大而减小，故A正确；
B．同一周期从左到右非金属性逐渐增强，则Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强，故B正确；
C．干冰升华、液态水转变为气态都要克服分子间作用力，故C错误；
D．同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定逐渐减弱，则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，故D正确；
故答案为：A、B、D．
A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示．A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数．B原子核内质子数和中子数相等．
（1）写出A、B、C三种元素的名称分别为______、______、______；
（2）B位于元素周期表中第______周期，第______族；
（3）C的原子结构示意图为______，C的单质与水反应的化学方程式为______；
（4）比较B、C的原子半径；B______C，写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式______．
正确答案
（1）依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B处在第三周期．设A的原子序数为x-1，则C为x+1，B为x+8，则有：（x-1）+x+1=x+8 x=8．所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F．
故答案为：氮 硫 氟
（2）S位于第三周期ⅥA主族，故答案为：三ⅥA
（3）F原子核外有2个电子层，最外层7个电子，原子结构示意图为
，F2与H2O反应生成氟化氢和氧气，
故答案为：
；2F2+2H2O═4HF+O2（4）S的原子半径比同主族的O要大，而O比同周期的F要大，因此，S的原子半径大于F的原子半径．A的气态氢化物NH3与B的最高价氧化物对应水化物H2SO4反应生成（NH4）2SO4
故答案为：＞2NH3+H2SO4═（NH4）2SO4
以下是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
（1）写出⑥的元素符号：______，⑧的离子结构示意图______，②的单质的电子式______，①的氢化物结构式______．
（2）在这些元素中，最不活泼的元素是______（用元素符号作答）．
（3）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是______；（用化学式作答，下同）碱性最强的是______；呈两性的氢氧化物的是______．
（4）在这些元素中，原子半径最大的是______（用元素符号作答）．
（5）这些元素中形成的碱性最强的碱与呈两性的氢氧化物恰好反应的离子方程式是______．
正确答案
由元素在周期表中的位置可知，①为N，②为F，③为Na，④为Mg，⑤为Al，⑥为Si，⑦为S，⑧为Cl，⑨为Ar，⑩为K，（11）为Ca，（12）为Br，
（1）⑥为硅，元素符号为Si，Cl的质子数为17，容易得到1个电子变为离子，离子结构示意图为
，F2的电子式为
，氨气的结构式为
，
故答案为：Si；
；
；
；
（2）上述元素中只有Ar原子的最外层电子数为8，性质不活泼，故答案为：Ar；
（3）上述元素中Cl的非金属性最强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，该酸为HClO4，K的金属性最强，则KOH的碱性最强，Al（OH）3为两性氢氧化物，
故答案为：HClO4；KOH；Al（OH）3；
（4）电子层越多，半径越大，同一周期，从左到右半径在减小，则K的原子半径最大，故答案为：K；
（5）KOH为碱性最强的碱，Al（OH）3为两性氢氧化物，恰好反应的离子方程式为Al（OH）3+OH -=AlO2 -+2H2O，故答案为：Al（OH）3+OH -=AlO2 -+2H2O．
元素周期表是学习化学的重要工具．下表为8种元素在周期表中的位置．
（1）下图所示的模型表示的分子中，可由A、D形成的是______（填选项序号）．
（2）比较M、R元素的非金属性：______＞______（填元素符号）．
（3）Q元素在周期表中的位置是第______周期______族，其原子结构示意图为______．
（4）Na在R的单质气体中燃烧产物的电子式为______，Na在F单质中燃烧的产物是______（填化学式）．
（5）上述元素的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是______（填化学式），其与Q的单质反应的离子方程式是______．
（6）比较Na、G、Q 3种元素的金属性：Na＞______＞______（填元素符号），能证明其金属性强弱的实验依据是______．
正确答案
根据元素所在周期表中的位置可知A为H元素，D为C元素，F为O元素，G为Mg元素，Q为Al元素，M为S元素，R为Cl元素，N为K元素，
（1）A为H元素，D为C元素，二者形成的化合物为烃，题中a为C2H4，b为NH3，c为CH4，d为C6H6，
故答案为：acd；
（2）M为S元素，R为Cl元素，同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，则非金属性：Cl＞S，
故答案为：Cl；S；
（3）Q为Al元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，原子结构示意图为
，位于周期表第三周期ⅢA族，
故答案为：三；ⅢA；
；
（4）Na在Cl2中燃烧生成NaCl，为离子化合物，电子式为
，Na在O2中燃烧生成Na2O2，
故答案为：
；Na2O2；
（5）金属性最强的元素为第四周期ⅠA族元素K，对应最高价氧化物的水化物KOH的碱性最强，与Al反应的离子方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑，
故答案为：KOH；2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑；
（6）金属性强弱，可根据金属单质与水或酸反应的剧烈程度判断，同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则金属性：Na＞Mg＞Al，
故答案为：Mg；Al；比较与水或与酸反应置换出氢气的难易程度（或比较最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱）．
卤族元素的单质和化合物很多，请利用所学物质结构与性质的相关知识回答下列问题：
（1）卤族元素位于周期表的 区；氟原子的电子排布图为 溴原子的价电子排布式为 ．
（2）在不太稀的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是
（3）已知高碘酸有两种形式，化学式分别为H5IO6
（4）碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大。这是由于溶液中发生下列反应 I-+ I2 =I3-与KI3类似的，还有CsICl2等。已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列 式发生。
A．CsICl2=CsCl+ICl B．CsICl2 ="CsI" +Cl2
（5）ClO2-的空间构型为 型，中心氯原子的杂化轨道类型为 ，写出一个ClO2-的等电子体 。
（6）如图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是 。
A．碘分子的排列有2种不同的取向
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体(见图)的密度为ρg/cm3．NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Ca2+核间距为a cm，则CaF2的摩尔质量可以表示为 。
正确答案
（1）P 
（4）A
（5）角（或V型），sp3杂化，Cl2O、OF2、BrO2-等；（6）A 、D；（7）
试题分析：（1）卤族元素原子的最外层有7个电子，在周期表中位于第ⅦA。即位于周期表的p区。9号元素氟原子的电子排布图为
在电解炼铝过程中加入冰晶石（用“A”代替），可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al（OH）3＋12HF＋3Na2CO3=2A＋3CO2↑＋9H2O。根据题意完成下列填空：
（1）冰晶石的化学式为________，含有离子键、________等化学键。
（2）生成物中含有10个电子的分子是________（写分子式），该分子的空间构型为________，中心原子的杂化方式为________。
（3）反应物中电负性最大的元素为________（填元素符号），写出其原子最外层的电子排布图：________。
（4）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为________；Al晶体的密度为________（用字母表示）。
正确答案
（1）Na3AlF6 配位键
（2）H2O V形 sp3
（3）F
（4）4
（1）冰晶石的化学式为Na3AlF6，Na＋与AlF63-之间为离子键，而AlF63-是以配位键形成的。（2）生成物中10电子分子是H2O，氧原子采取sp3杂化，由于氧原子含有两对孤电子对，故分子结构为V形。（3）F是电负性最大的元素，其最外层电子排布图为
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