- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(7分)氯化铬酰(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。请回答下列问题:
(1)写出基态铬原子的价电子排布式_____________,根据价电子构型,铬位于周期表中的_____区。与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有_________(填元素符号)。
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此判断CrO2Cl2是________(填“离子”或“共价”)化合物。CrO2Cl2不存在立体异构,则其立体构型为 。
正确答案
(7分)(1)3d54s1 d K、Cu (2)共价;四面体形
(1)Cr的质子数是24,所以根据构造原理可知,基态铬原子的价电子排布式为3d54s1。区的划分是依据构造原理最后填入电子的能级符合,所以Cr应该是d区。与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素还有K和Cu。
(2)CCl4、CS2等都是非极性分子,根据相似相溶原理可知,CrO2Cl2是非极性分子,属于共价化合物。如果CrO2Cl2是平面型结构,则其分子就存在立体异构,所以CrO2Cl2的立体构型只能是四面体形。
(12分)A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍;A的一种原子中,质量数与质子数之差为零。D元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n;E元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为。请回答下列问题:
(1)D元素在周期表中的位置是_____________________;
(2)写出一个E和D形成的化合物与水反应的离子方程式_______________________;
(3)已知:甲 + H2O → 丙 + 丁。若甲是由N和Cl元素组成的化合物,其分子结构模型如右图所示,丙具有漂白性。则甲中Cl元素的化合价是 ,丁与H2O有相同的电子总数,则丁的化学式为 。
(4)与D同主族上下相邻的元素M、N,原子电子层数M>N>D,三种元素氢化物沸点由大到小的顺序是(填写化学式) 。
(5)写出B与D在高温下完全反应后生成物的电子式___ __ ,结构式___
正确答案
(1) 第二周期VIA族(2分)
(2)Na2O+H2O=2Na++2OH‒或2Na2O2+2H2O=4Na++4OH‒+O2↑ (2分)
(3)+1(1分),NH3(1分)
(4)H2O>H2Se>H2S(2分)(5) (2分),O=C=O(2分)
根据元素的结构及核外电子的排布规律可知,A、B、C、D、E五种短周期元素分别是H、C、N、O、Na。
(1)氧元素位于第二周期VIA族。
(2)钠和氧形成的氧化物是氧化钠或过氧化钠,和水反应的离子方程式为Na2O+H2O=2Na++2OH‒或2Na2O2+2H2O=4Na++4OH‒+O2↑。
(3)根据分子的结构模型可知,甲是NCl3,结构类似于氨气的,所以氯元素的化合价是+1价。丙具有漂白性,则丙是次氯酸,又因为丁与H2O有相同的电子总数,则丁应该是是氨气。
(4)由于水分子间存在氢键,所以水的沸点在同主族元素的氢化物中沸点最高,因此答案是H2O>H2Se>H2S。
(5)碳和氧在高温下反应生成的氧化物是CO2,含有极性键,电子式为。用1根短线代替电子对的式子是结构式,所以CO2的结构式为O=C=O。
(16分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn+2
Z
Z存在质量数为23,中子数为12的核素
W
W有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
⑴W位于元素周期表第 周期第 族,其基态原子最外层有 个电子。
⑵X的电负性比Y的 (填“大”或“小”);X和Y的气态氢化物中,较稳定的是 (写化学式)
⑶写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目: 。
⑷在X原子与氢原子形成的多种分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢,写出其中一种分子的名称: 。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子,写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式: 。
正确答案
⑴4 Ⅷ 2 ⑵小 H2O ⑶
⑷丙烷(其他答案合理也给分) CH3COOH+HCO-3=CH3COO-+H2O+CO2↑
由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O(n=2)、Na(根据质量数=质子数+中子数推得)、Fe(根据氢氧化物由白色变为灰绿色最后为红褐色)四种元素。⑴Fe位于周期表第4周期第Ⅷ族元素,其基态原子价电子排布式为3d64s2,最外层有2个电子。⑵根据同一周期电负性自左向右逐渐增大,非金属性逐渐增强知X(C)的电负小比Y(O)的小,X的气态氢化物CH4没有Y的氢化物H2O稳定,而H2O比H2O2稳定。⑶Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,在标电子转移的方向和数目时,应注意Na2O2中氧元素化合价为-1价。⑷本小题为发散型试题,答案不唯一。烃分子中含有两种氢原子的烃较多,如丙烷(CH3CH2CH3)、正丁烷(CH3CH2CH2CH3)、丙炔(CH3C≡CH)等,由C、H、O三种元素形成的分子很多,但形成的无机阴离子只有HCO-3,而能与HCO-3反应的分子必须为羧酸,如CH3COOH等。
考点定位:本题以元素推断题为依托考查原子结构、元素周期表、元素周期律知识、核磁共振氢谱、氧化还原反应及离子方程式的书写,旨在考查考生对物质组成、结构、性质与元素在周期表中的位置的关系的综合应用能力,考查学生的发散思维能力。
下表标出的是元素周期表的一部分元素,回答下列问题:(10分)
(1)表中用字母标出的14种元素中,化学性质最不活泼的是 (用元素符号表示,下同),主族元素中金属性最强的是 ,非金属性最强是 ,常温下单质为液态的非金属元素是 ;属于过渡元素的是 (该空用字母表示)。
(2)B、F、C气态氢化物的化学式分别为 ,
其中以 最不稳定。
(3)第三周期中原子半径最小的是 。
正确答案
(1) Ar K F Br M
(2)H2O HCl PH3 PH3 (3)Cl
考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。
(1)根据元素在周期表中的位置可判断E是稀有气体元素Ar,化学性质最不活泼。金属性最强的元素位于第IA的L,L是K。非金属性最强的是位于第ⅦA的A,即F。温下单质为液态的非金属元素是Br,即是N。周期表中第3列至第12列共10列元素属于过渡元素,所以属于过渡元素的是M。
(2)B、F、C分别是O、Cl、P,最低价分别是-1价、-1价和-3价,因此气态氢化物的化学式分别为H2O、HCl、PH3。非金属性越强,氢化物的稳定性越强,三种元素的非金属性强弱顺序为O>Cl>P,所以PH3的稳定性最差。
(3)同周期自左向右原子半径逐渐减小,所以第三周期中原子半径最小的是Cl。
(附加题)A、B、C、D都是短周期元素。A元素的核电荷数为9,B元素的正一价阳离子的核外电子排布与氖原子的核外电子排布相同,C元素的原子核外有三层电子,最高正化合价为+6,D元素的最外层电子数是次外层电子数的3倍。
根据以上事实判断:
小题1:四种元素分别是:A 、B 、C 、D (填元素符号)。
小题2:A元素位于元素周期表中第 周期, 族,
小题3:A与 B形成的化合物属于 化合物(填离子或共价)
小题4:B的最高价氧化物的水化物是一种 。(填酸或碱)
正确答案
小题1:F 、Na 、S 、O
小题2: 2 ; VIIA
小题3: 离子
小题4: 碱
考查元素周期律的应用以及原子核外电子的排布规律。A元素的核电荷数为9,则A是F。B元素的正一价阳离子的核外电子排布与氖原子的核外电子排布相同,氖的原子序数是10,所以B的原子序数是11,即B是Na. 最高正化合价为+6,说明最外层电子数是6,又因为C元素的原子核外有三层电子,所以C是S。D元素的最外层电子数是次外层电子数的3倍,说明D只能是第二周期的元素,则D是O。
(5分)在元素周期表中,元素的金属性和非金属性及其强弱比较与周期数(n)和族序数(A)有如下经验公式:K="A/n" (K为A与n的比值)。请选编号回答下列问题:
A.两性金属 B.金属 C.非金属 D.稀有气体
(1)当n一定时,K值越大,则元素的_________性越强。
(2)当A一定时,K值越小,则元素的________性越强。
(3)当K=0,则该元素系_________元素;
当K=l时,则该元素系_________元素(n≠1);
当K<1时,则该元素系_________元素。
正确答案
(每空1分,共5分)(1)C (2)B (3)D A B
(1)同周期自左向右,非金属性逐渐增强,所以答案选C。
(2)同主族自上而下,金属性逐渐增强,所以答案选B。
(3)当K=0,则A=0,所以是0族,答案选D。
当K=l时,则A=n,所以元素位于金属和非金属的分界线附近,答案选A。
当K<1时,则A<n,所以元素位于周期表的左侧,答案选B。
(12分)①~⑧是元素周期表中的部分元素。
请回答:
(1)元素③④⑧的气态氢化物中最稳定的是__________(填化学式)。
(2)元素⑤和⑦的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式是__________。
(3)元素⑥和⑧形成的化合物的电子式是__________。
(4)某同学为了比较元素②和硅元素非金属性的相对强弱,用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。请回答:
a. X是__________(填化学式),B装置的作用是__________。
b. 能说明元素②和硅元素非金属性强弱的实验现象是__________,相关的化学方程式是__________。同主族元素从上到下__________,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。
(5)请设计实验比较元素⑥与⑦金属性的相对强弱__________。
正确答案
(1)HF(1分,写F不给分)
(2)(2分,写化学方程式或没配平不给分)
(3)(1分) (4)a.
(1分)
吸收中混有的
气体(1分) b. C中产生白色胶状沉淀(1分)
(2分,写
、离子方程式均给分)
电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大(1分,任答一点即可)
(5)取一小段镁条和一小片铝片,磨去表面氧化膜,分别放入2支试管中,各加入等体积等浓度的盐酸,观察发生的现象。(2分,未注明酸浓度相同扣1分,其他合理答案,如与热水、原电池、最高价氧化物的水化物的碱性比较等酌情给分,但答成原理不给分)
考查元素周期表的结构及元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置可知,①~⑧分别是H、C、O、F、Na、Mg、Al、Cl。
(1)非金属性越强相应氢化物的稳定性越强,所以应该是HF。
(2)氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠中,方程式为。
(3)镁和氯都是活泼的金属和非金属,二者形成的化学键是离子键,电子式为
(4)A装置是产生CO2的,但由于生成CO2分子中含有氯化氢,而氯化氢也能和硅酸钠反应,所以需要除去CO2中的氯化氢,因此X是碳酸氢钠,原来吸收中混有的
气体;同主族元素从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。因此C的非金属性强于硅的,则CO2就能制取硅酸,所以实验现象就是C中产生白色胶状沉淀,方程式为
。
(5)考查金属性强弱比较。比较元素金属性强弱的依据可以是
1.在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与水反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
2.常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与酸反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
3.依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强,其元素的金属性越强
4.依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性。
即取一小段镁条和一小片铝片,磨去表面氧化膜,分别放入2支试管中,各加入等体积等浓度的盐酸,观察发生的现象。
(7分) A、B、C、D是四种短周期元素,E、F是过渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子结构示意图为:,B是同周期除稀有气体外半径最大的元素,C的最外层有三个成单电子,E、F的外围电子排布式分别为3d54s1,3d64s2,回答下列问题:
(1)、A的基态原子的电子排布式是 ;
(2)、B的最高价氧化物的化学式为 ,C的最低负化合价为 。
(3)、用轨道表示式表示D原子核外电子排布
;
(4)、解释为什么E的外围电子排布式为3d`54s1,而不为3d 44s2 ?
;
(5)、F原子结构示意图是 。
正确答案
(1)、1s22s22p63s23p2(1分);(2)、Na2O、-3(各1分),
(3) (1分)
(4) E的外围电子呈3d`54s1时,3d、4s轨道上的电子处于半满状态, 整个体系的能量最低。(2分)
(5)(1分)
根据A原子的结构示意图可知,A是硅,所以B是钠,C是P,D是N。E、F的外围电子排布式分别为3d54s1,3d64s2,所以E是铬,F是铁。
(1)根据构造原理可知,硅原子的的基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p2。
(2)钠的最高价是+1价,所以最高价氧化物是Na2O。P是第ⅤA元素,所以最低价是-3价。
(3)根据构造原理可知,氮原子的轨道表达式为。
(4)由于轨道中的电子处于全充满或半充满是最稳定的,体系的能量才是最低的,所以铬原子的的外围电子排布式为3d`54s1,而不为3d 44s2 。
(5)原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数。所以铁原子的结构示意图为。
(5分)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,A原子核外最外层电子数是内层电子总数的两倍,C的基态原子中s电子和p电子数相等,D是同周期元素中原子半径最小的元素;E的最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物。请回答:
(1)元素A的基态原子核外电子排布式______________。
(2)ABC三元素的第一电离能由大到小的顺序为______________(用元素符号表示)。
(3)五种元素中电负性最大的是__________,最小的是__________(用元素符号表示) 。
正确答案
(5分)(1)1s22s22p2 (2)N>O>C (3)F Al
A原子核外最外层电子数是内层电子总数的两倍,说明A是碳元素。C的基态原子中s电子和p电子数相等,所以C是氧元素,则B是氮元素。E的最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物,则E是氯元素。D是同周期元素中原子半径最小的元素,且D的原子序数小于铝的,所以D是氟元素。氮元素的p电子属于半充满,稳定性强,第一电离能大于氧元素的。非金属性越强电负性越大,所以氟元素的电负性最大,铝的电负性最小。
(8分)已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中连续三个不同短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。试推断:
写出X、Y、Z、W四种元素的名称:
X 、Y 、Z 、W
正确答案
氢 、氮、氧、鈉
考查元素周期表的结构和核外电子的排布规律。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,所以Z是O。Y、Z为同周期的相邻元素,则Y是N。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和,所以W是钠。又因为X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中连续三个不同短周期的元素,因此X只能是第一周期的H。
下表列出了①~⑥六种元素在周期表中的位置:
族
周期
ⅠA
0
1
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
请按要求回答下列问题。
小题1:元素①的元素符号是 。
小题2:元素②的单质的电子式是 。
小题3: 元素⑤的原子结构示意图是 。
小题4: 这这六种元素中,位于第三周期且原子半径最小的是(填元素符号) 。
小题5: 六种元素的最高价氧化物中,属于两性氧化物的是(填化学式) 。
正确答案
小题1: C
小题2:
小题3:
小题4:Cl
小题5: Al2O3
考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置可判断①~⑥分别为C、N、Na、Al、S、Cl。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,所以位于第三周期且原子半径最小的是Cl。
(14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑩在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族
周期
IA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)请写出②的元素符号
(2)请写出③的最高价氧化物的电子式 。
(3)比较⑤、⑥、⑧的原子半径由大到小的顺序为(用元素符号表示)
(4)比较③、④、⑨的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(用酸的化学式表示) 。
(5)写出在元素①-⑩中最高价氧化物对应水化物的最强碱与最强含氧酸之间的化学反应方程式
(6)⑦⑧两元素相比较,金属性较强的是 (填名称),可以验证该结论的实验是 (填编号)。
(a)将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
(b)将形状、大小相同的这两种元素的单质分别和同浓度的盐酸反应
(c)将形状、大小相同这两种元素的单质分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
(d)比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
正确答案
(1)Be (2) (3) Na >Al > F
(4) HNO3>H2CO3 >H2SiO3 ( 或H4SiO4) 。
(5)NaOH + HClO4 ="=" NaClO4 + H2O (6) 镁 ,b.c
考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置可判断①~⑩分别是H、Be、C、N、F、Na、Mg、Al、Si、Cl。
(1)略(2)碳的最高价氧化物是CO2,属于共价化合物,电子式为。
(3)同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,所以⑤、⑥、⑧的原子半径大小顺序为Na >Al > F。
(4)非金属性越强,相应最高价氧化物的水化物的酸性就越强,非金属性是N>C>Si,所以酸性是HNO3>H2CO3 >H2SiO3。
(5)在所给元素中最活泼的金属是钠,非金属是氯,所以方程式为NaOH + HClO4 ="=" NaClO4 + H2O。
(6)同周期元素自左向右金属性逐渐减弱,所以金属性较强的是Mg。比较金属性强弱,可以依据最高价氧化物的水化物的碱性强弱,也可以依据和水或酸反应生成氢气的难易程度,或者它们之间的相互置换能力等。放置太久,其表面有氧化膜,所以a不能用来比较金属性强弱。金属没有氢化物,所以答案是bc
有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的核电荷数按C、F、A、B、D、E的顺序增大。已知E、F位于同一主族;C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1 或2∶1形成化合物;CB是一种10e- 的气态分子;E的M层电子数是K层电子数的2倍。
(1)写出下列元素的名称:B ,E ,F ;
(2)写出E在元素周期表中的位置第 周期第 族;
(3)写出D2A2的电子式 ;EB4
(4)用电子式表示FA2的形成过程 ;
(5)比较元素E和F的非金属性强弱,E的非金属性 于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论 ;
(6)以上A、B、C、D中某些元素可形成的既含离子键又含非极性共价键的化合物是 ;既含离子键又含极性共价键的化合物是 。(写化学式)
正确答案
(1) B氟 E硅 F 碳(各1分)
(2)第三周期第IVA族(各1分)
(3)
(各1分)
(4)(2分)
(5)弱,(1分) Na2SiO3 + H2O + CO2 ="==" H2SiO3↓+ Na2CO3
或Na2SiO3 + 2H2O + 2CO2 ="==" H2SiO3↓+ 2NaHCO3(2分)
(6)Na2O2 NaOH(各1分)
E的M层电子数是K层电子数的2倍,则E是硅元素,所以F是碳元素。
CB是一种10e- 的气态分子,因此是HF,即C是氢元素,B是氟元素。C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1 或2∶1形成化合物,所以A是氧元素,又因为核电荷数按C、F、A、B、D、E的顺序增大,所以D是钠元素,
过渡元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。试回答下列问题:
(1)原子序数小于36的过渡元素A和B,在周期表中位于同一族,且原子序数B比A多1,基态B原子中含有三个未成对电子。请写出B元素在周期表中的位置为 ,A2+在基态时外围电子(价电子)排布式为 。
(2)氯化铬酰(CrO2Cl2)熔点:-96 .5℃,沸点:117℃,能与CH3COCH3(丙酮)、CS2等互溶。则固态CrO2Cl2属于 晶体。已知CS2与NO2+互为等电子体,则1mol NO2+中含有π键数目为 。
(3)二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水,达到无害化。有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是 。
a.水的沸点比甲醛高得多,是因为水分子间能形成氢键
b.甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化
c.苯、二氧化碳是非极性分子,水和甲醛是极性分子
(4)Co3+有多种配合物,如Co(CN)63-、Co(NH3)4Cl2+等。铑(Rh)与钴属于同族元素,某些性质相似。现有铑的某盐组成为CsRh(SO4)2·4H2O,易溶解于水,向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液,无沉淀生成。请写出该盐溶解于水后的电离方程式: 。
正确答案
.(1)第四周期Ⅷ族 3d6
(2)分子 2 mol(或2NA或2×6.02×1023)
(3)ac
(4)CsRh(SO4)2·4H2O=Cs+ + [Rh(SO4)2(H2O)4]-
依题意知A为Fe B为Co.氯化铬酰(CrO2Cl2)熔点:-96 .5℃,沸点:117℃,能与CH3COCH3(丙酮)、CS2等互溶,因为CS2为分子晶体,相似相溶则固态CrO2Cl2属于分子晶体。1mol NO2+中含有π键数目为2NA,因为一个CS2中有两个π键,等电子体结构相似性质相似。
X、Y是原子序数依次增大的2种短周期元素(稀有气体除外)。其中,X元素原子的K、M层电子数之和比L层电子数少3,Y元素的最高正化合价是其最低负化合价绝对值的3倍。
请回答:
小题1:X元素是 (填元素符号)。
小题2:Y的一种氧化物,其氧元素质量分数为50%,它具有的性质是 (填序号)。
① 能使品红溶液褪色 ② 能使酚酞试液变红
③ 在一定条件下能被氧气氧化 ④ 能使紫色石蕊试液变红
正确答案
小题1:Al
小题2:①③④
考查元素周期律的应用以及原子核外电子的排布规律。X元素原子的K、M层电子数之和比L层电子数少3,因为K层含有2个电子,L层含有8个电子,所以M层含有3个电子,即X是Al。Y元素的最高正化合价是其最低负化合价绝对值的3倍,说明Y位于第ⅥA,Y的原子序数大于X的,所以Y是S。硫的一种氧化物,其氧元素质量分数为50%,则S和O的原子个数之比为︰
=1︰2,即氧化物是SO2,SO2是酸性氧化物,溶于水显酸性,所以选项①③④正确,②是错误的。
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