- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(10分)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如下图所示,其中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题:
(1)T的原子结构示意图为_______________________。
(2)元素的非金属性为(原子的得电子能力):Q__________R(填“强于”或“弱于”)。(3) W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为_____________________________________。
(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是__________________________________________。
(5)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2 L的甲气体与0.5 L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的R的含氧酸盐的化学式是_______________。
正确答案
(10分)(1)(2)弱于
(3)S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑+ 2H2O
(4)2H2O22H2O + O2↑ (5)NaNO2 ( 每空2分)
T所处的周期序数与主族序数相等,则T是铝,所以Q是C,R是N,W是S。
(1)铝的原子序数为13,原子结构示意图为 。
(2)同周期自左向右非金属性逐渐增强,所以Q的非金属性弱于R的。
(3)在加热条件下,浓硫酸能氧化单质硫,生成SO2和水,方程式为S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑+ 2H2O。
(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物水双氧水,分解生成氧气和水,方程式为2H2O22H2O + O2↑ 。
(5)甲的相对分子质量最小,则甲是NO。NO和氧气的物质的量之比是4︰1,所以根据单质得失守恒可知,NO的氧化产物中氮元素的化合价是+3价,所以是NaNO2。
(9分)有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20;只有C、E是金属元素;A和E元素原子的最外层电子都只有一个;B和D 元素原子的最外层电子数相同,且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍;C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半。由此可知:
(1)C在元素周期表中的位置是______________________。
(2)D元素最高价氧化物对应水化物的分子式为 ,形成E元素最高价氧化物对应水化物的化学键类型____________________。
(3)D与E形成的化合物属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)写出C与NaOH溶液反应的离子方程式:________________________.
正确答案
(9分)(1)第三周期第ⅢA族(2分)
(2)H2SO4 (1分) 离子键、(极性)共价键(2分)
(3)离子化合物(1分)(4)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(3分)
本题是元素周期律及化学用语的书写;重点是细心即可。
容易判断出A、B、C、D、E五种元素分别为H、O、Al、S、K。
(8分)下列是元素周期表的短周期中的部分元素
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
B
C
D
E
3
F
G
H
I
L
(1)表中元素,原子半径最大的是________,原子半径最小的是________。(不包括稀有气体元素。填空均用元素符号或化学式回答,下同)
(2)金属性最强的是 ;化学性质最不活泼的是 ;最高正价和负价的绝对值相等的是 ;氢化物水溶液呈碱性的是 。
(3)I和L最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是 ,判断依据之一是
正确答案
(1) Na; H ;(2) Na , Ne , C , NH3;
(3) HClO4 ;HCl 比H2S更稳定;或 Cl2与 H2化合比 S 与H2化和更容易。
考查元素周期表的结构及元素周期律。根据元素在周期表中的位置可知A~L分别是H、C、N、F、Ne、Na、Mg、Al、S、Cl。同主族自上而下原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。同周期自左向右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,氢化物的稳定性越强。比较非金属性强弱,可以利用和氢气化合的难易程度以及氢化物的稳定性,或者是单质间的相互置换能力等。
(10分)有原子序数依次增大的A,B,C,D,E五种短周期元素,它们可两两组成;甲、乙、丙、丁四种化合物,各化合物中原子个数比关系如下表:
其中A,B两种原子的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和;B原子最外层电子数比其次外层电子数多两个;在周期表中,C是E的邻族元素,化学性质活泼;D和E位于同一周期,且D和E的原子序数之和为30
(1)试写出各元素的元素符号:A ,B ,C ,D ,E 。
(2)E元素在周期表中位置 ,它的最简单离子的结构示意图为: 。
(3)化合物丁的空间构型为 ,其分子电子式为 。
(4)E溶液显酸性的离子方程式为: 。
正确答案
(10分)(每空1分)(1)H C O Al Cl (2)三 ⅦA
(3)正四面体 (4)Al3++3H2O-
Al(OH)3+3 H+
试题分析:B原子最外层电子数比其次外层电子数多两个,根据核外电子的排布规律可知,B一定是第二周期的元素,则B是碳元素。又因为A,B两种原子的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和,且A生物原子序数最小,这说明A应该是第一周期的氢元素。根据甲中原子个数之比可知,C应该是氧元素。C是E的邻族元素,且E的原子序数最大,所以E是Cl元素。由于D和E位于同一周期,且D和E的原子序数之和为30,所以D是Al元素。
点评:本题是中等难度的试题,主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
(11分)研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)O、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是_______________。
C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是_______,原因是________________。
(2)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为每个COCl2分子内含有 个δ键, 个π键。其中心原子采取 杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g)反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是_______________。
(3)CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示),Ti4+的氧配位数为________;晶体中,若将Ti4+置于立方体的体心,Ca2+置于立方体的顶点,则O2-处于立方体的______;
正确答案
⑴O>N> Si(1分) 金刚石(1分) C(60)是分子晶体而金刚石是原子晶体(2分)
⑵① 3、 1、 sp2 (各1分)②金属键(1分)
(3)12(2分) 棱心(1分)
(1)电负性:是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度;
同周期,从左到右,元素的电负性递增:O>N>C;
同主族,自上而下,元素的电负性减: C>Si;故电负性:O>N> Si;
(2) ①在碳、氯及碳、氧间各形成1个δ键;则碳、氧间另一共价键只能“肩并肩”形成π键;
故中心原子采取sp2杂化;
②在产物金属铁内存在金属键,故形成的化学键类型是金属键;
(3)如图:因为Ti4+在顶点上,而O2-在面心上,则在一个晶胞中Ti4+的氧配位数为3;会有8个晶胞公用1个Ti4+,则这8个晶胞中Ti4+的氧配位数为3×8=24;但在面心上的O2-会为两个面公用,故实际上:Ti4+的氧配位数为24/2=12
(13分)X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。
回答下列有关问题:
(1)W原子的外围电子排布图为_______________________________。
(2)化合物Q2W2的电子式______________,化合物XYZ的结构式________________。
(3)相同条件下,YW2、RW2两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式),原因是 。
(4)RW3分子中的键角___________,RW32-分子的立体构型是_______________形。
(5)Y、W、Q三种元素所形成的常见化合物的晶体类型为 ,YW2中的化学键类型为 共价键(填“极性”或“非极性”),根据等电子原理,指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有 (要求写一种即可)。
正确答案
(1)(2分)(2)
(2分)
(1分)
(3)SO2(1分) SO2与水均为非极性分子,相似相溶(2分)
(4)120° (1分)三角锥(1分)(5)离子晶体(1分) 极性(1分) N2(1分)
Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形,这说明X是氢元素,Y是碳元素,Z是氮元素,W是氧元素。W与R是同族元素,所以R是硫元素。根据Q的电离能可知,第二电离能远大于第一电离能,所以Q是钠元素。
(1)W原子的外围电子排布图为
(2)化合物Q2W2是过氧化钠,含有离子键和非极性键,电子式为
。化合物XYZ是HCN,分子中含有三键,所以结构式为H-C N.。
(3)CO2是非极性分子,SO2是极性分子,根据相似相溶原理可知,SO2易溶在极性溶剂水中。
(3)SO3分子中硫原子没有孤对电子,所以是平面三角形结构,键角是120℃的。SO32-中中心原子硫原子含有的孤对电子是(6+2-2×3)÷2=1,所以分子的立体构型是三角锥。
(5)C、O、Na三种元素形成的常见化合物是碳酸钠,属于离子晶体。CO2是共价化合物,含有风景线。电子数和原子数分别都相等的是等电子体,所以和CO互为等电子体且含有N原子的是氮气。
(14分)下表是元素周期表的短周期部分,表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题:
(1) f元素在周期表中的位置是第 周期第 族。
(2) e 与f两元素最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式为
_________________________________________________
(3)e在空气中燃烧的产物所含化学键的类型为__________、__________。
(4) 化合物ca3的电子式为 ,c和d两种元素氢化物的稳定性更强的是 _______(填物质的化学式)。
正确答案
(每空2分,共14分)(1) 3 IIIA (4分) (2)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O (2分)
(3) 离子键、共价键 (4分) (4) (2分) H2O(2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判断,a~g分别是H、C、N、O、Na、Al、S。
(1)铝元素位于第三周期第ⅢA。
(2)氢氧化铝是两性氢氧化物,能和氢氧化钠反应,方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。
(3)钠在空气中的燃烧产物是过氧化钠,其中含有离子键和非极性键。
(4)氨气是含有极性键的共价化合物,电子式为。同周期自左向右非金属性逐渐增强,相应氢化物的稳定性也逐渐增强,所以水的稳定性要强于氨气的
(10分)下表是元素周期表中的一部分。
族
周 期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
E
F
H
J
3
B
C
D
G
I
根据A—J在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)化学性质最不活泼的元素是 ,氧化性最强的单质是 。
(2)最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是 ,酸性最强的是 ,呈两性的是 。
(3)A分别与E、F、G、H、I形成的化合物中,最稳定的是 。
(4)在B、C、D、G、I中,原子半径最大的是 。
(5) 元素C与I形成的化合物的电子式的形成过程是: 。
正确答案
(1)Ne F2 (各1分,共2分)
(2) NaOH HClO4 Al(OH)3(各1分,共3分)
(3)HF(1分) (4)Na(1分)
(5)(2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,A—J分别是H、Na、Mg、Al、C、N、S、F、Cl、Ar。
(1)稀有气体的原子的最外层电子数已经达到稳定结构,所以化学性质最不活泼。氟是最强的非金属元素,所以单质氟的氧化性最强。
(2)金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,所以是氢氧化钠。非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。由于氟没有含氧酸,因此是高氯酸。氢氧化铝是两性氢氧化物。
(3)非金属性越强,相应氢化物的稳定性越强,所以是HF。
(4)同主族自上而下原子半径逐渐增大,同周期自左向右原子半径逐渐减小,所以钠的原子半径最大。
(5)镁是活泼的金属,氯是活泼的非金属,二者形成的化学键是离子键,其形成过程可表示为。
(每空1分,共7分)下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
(1)⑤和⑧的元素符号是_________和__________;
(2)表中最活泼的金属是_________,非金属性最强的元素是_________;(填写元素符号)
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是______,分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨
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)、Si Ar (2)K F
(3)Al 2Al(OH)3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2O Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O
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分别为N、F、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Br。同周期元素自左向右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。同主族自上而下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。所以金属性最强的是K,非金属性最强的是F。氢氧化铝是两性氢氧化物既能溶于强碱,也能溶于酸中。
(13分)下表是元素周期表的一部分,按要求填空(填元素符号或化学式):
(1)写出下列元素的元素符号:① ② ⑾
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是 ,最活泼的非金属元素是 ,最不活泼的元素是 。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是 ,碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 。
(4)在③与④的单质中,化学性质较活泼的是 ,判断依据是 ;在⑧与⑿的单质中,化学性质较为活泼的是 ,判断依据是
正确答案
(1)N;F;Ca (2)K;F;Ar (3)HClO4;KOH;Al(OH)3(4)Na;钠与冷水剧烈反应,而镁与冷水几乎不反应;Cl2;氯气可以与溴化钾反应,置换出单质溴。
①~⑿对应的元素分别为:所以得
(1)①元素为N;②元素为F;⑾元素为Ca;
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是K;最活泼的非金属元素是F;最不活泼的元素是Ar;
(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是HClO4;碱性最强的是KOH;呈两性的氢氧化物是Al(OH)3;
(4)在③与④的单质中,化学性质较活泼的是Na;判断依据是钠与冷水剧烈反应,而镁与冷水几乎不反应;在⑧与⑿的单质中,化学性质较为活泼的是CL,判断依据是氯气可以与溴化钾反应,置换出单质溴。
(15分)A、B、C、D、E、F六种元素分布在三个不同的短周期,他们的原子序数依次增大,其中 B与C为同一周期,A 与D,C与F分别在同一主族 ,A、D两元素原子核内的质子数之和是C、F两元素原子核内质子数之和的一半。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体,请回答下列问题:
(1)由A、B两种元素可以组成B2A4型化合物,该化合物中存在的共价键类型为是 。写出该化合物的电子式
(2)E 是非金属元素,但能表现出一些金属元素的性质,写出E与D元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。
(3)等浓度的ABC2溶液、HClO溶液、盐酸溶液,其导电能力:盐酸溶液>ABC2溶液>HClO溶液,则溶液的 pH (DBC2 ) pH(DClO)(填“>、<、=”)理由是 (用离子方程式解释)
(4)现有100.00mL 未知浓度的ABC2溶液,用 (仪器名称)量取10.00mL待测溶液于锥形瓶中,加入几滴 (可选指示剂:酚酞、石蕊、甲基橙),用A、C、 D三种元素组成的浓度为0.10mol/L的标准溶液来测定未知浓度的ABC2溶液,判断滴定终点的现象是 ;记录消耗标准溶液的体积为12.00mL,则该ABC2溶液的浓度为mol/L;
正确答案
(1) 极性和非极性 (2分) (2分)
(2) Si + 2OH- + H2O = SiO32- + 2H2 (2分)
(3) < (1分) NO2- + H2O HNO2 +OH- , ClO- + H2O
HClO + OH-后者水解程度大于前者(3分)
(4) 酸式滴定管(1分) , 酚酞(1分) , 溶液由无色变粉红色半分钟不褪色(1分),
0.12 (2分)
略
(9分)有x、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素,部分信息如下表所示:
请回答下列问题:
(1)R在元素周期表中的位置是________________________________.
(2)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是_________________________.
(3)Z、M、Q的简单离子的离子半径的大小顺序为________________ (用元素符号表示)。
(4)Y与R相比,非金属性较强的是_________ (用元素符号表示),下列事实能证明这一结
论的是__________ (选填字母序号)。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性XR>YX。
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(5)X、M、Z三种元素组成的化合物中含有的化学键为________;写出R的单质与上
述化合物的水溶液反应的离子方程式:
__________________________________________________________________________。
正确答案
(9分)(1)第三周期VIIA族(1分)
(2)大于0.099nm 小于0.160nm(1分)
(3)O2>Na+>Mg2+(1分)
(4)C1(1分);b.c(全对2分,有错不得分)
(5)离子键、共价健(2分);Cl2+2OH=Cl-+ClO-+H2O(1分)
略
(13分)组成生命细胞的11种常量元素(约占人体总质量的99.97%),全部位于周期表的前20号。其中组成人体蛋白质、脂肪、碳水化合物和核酸的主要有6种元素。
(1)这六种元素中除H、C、O、P、S外,应该还有____(写元素符号),它的基态原子核外电子排布式是 ,其第一电离能比O的________(填“大”或“小”);与它同周期,且单质熔点最高的元素在周期表中的位置 。
(2)CO2是一种温室气体,它的电子式为 ,将其转变其他化工原料,必须破坏的化学键属于 (填“极性”或“非极性”)键。
(3)元素周期表中元素的性质存在递变规律,下列关系正确的是____(填序号)。
a.离子半径:S2-> Na+>O2->H+ b.与水反应的剧烈程度:K>Na>Mg>Ca
c.熔点:CO2>SiO2>Na2O>SO3 d.还原性:PH3>H2S>HCl>HF
(4)下表为部分非金属元素与氢形成共价键的键长与键能数据:
根据表中数据,归纳共价键键能与键长的关系
。
正确答案
(13分)
(1)N(1分); 1s22s22p3(2 分);大(1 分);第二周期IVA族(2 分)
(2)略(2分);极性(1分)
(3)d(2分)
(4)同类分子中(同主族元素原子与相同其他原子等合理均可),键长越小,键能越大。(2分)
略
(10 分)(1)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,乙元素的P亚层上有3个电子。
①写出甲元素的电子排布式________________________;
②甲、乙元素的第一电离能关系为甲 乙(填>、<、=);两元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于______晶体,其化学式为_____________,若使其熔化,需破坏的作用关系为___________________.
(2)人们一直致力于人工固氮的研究,以获得廉价的氮肥。科学家先后提出并合成了固氮酶的多种模拟物,其中一类是含Mo、Fe、S原子的类立方体结构,如下图所示:图中左右两边对称,各含一个近似为立方体的结构,每个立方体含有4个Fe原子、4个S原子,它们位于立方体的8个顶点,且原子间只有一个化学键。
①请在图中左边立方体的○中填写出(在○涂黑)其余3个Fe原子
②上述一个立方体中4个Fe原子所在的顶点连接所构成的空间几何体为______
正确答案
略
现有部分短周期主族元素的有关信息,如下表:
(1)T的一种单质相对分子质量为256,能溶于CS2,该单质的分子式为____________(用元素符号表示);指出T单质的一种用途_____________________________。
⑵写出Z氢氧化物的电离方程式:;下列酸中不能溶解Z单质的是。
a.浓硝酸 b.热浓硫酸 c.浓盐酸 d.稀硝酸
⑶可用于扑灭Y单质燃烧引起的火灾的物质是___________。
a.二氧化碳 b.水 c.沙土 d.干粉(主要成分为NaHCO3)
⑷.元素X元素T相比,非金属性较强的是__________(用元素符号表示)。下列表述中能证明这一事实的是____________。
a.在溶液中T的单质能置换出X的单质
b.X的气态氢化物比T的气态氢化物更稳定
c.T的无氧酸钠盐溶液pH>7,而X的+7价含氧酸钠盐溶液pH=7
正确答案
略
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