- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(5分)短周期元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素的最高正价是+6价;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半;D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与氖原子的电子层结构相同,则
(1)A: B: C: D: (填元素符号)
(2)B元素与氢元素形成的化合物所含化学键为 (填 “共价键”或“离子键”)
正确答案
(1)C,O,Si,Na (2)共价
A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍, A为C;B元素的最高正价是+6价,B为S;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半, C为Si ;
D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与氖原子的电子层结构相同,D为Na
(1)C,S,Si,Na (2)S与H以共用电子对相结合,共价
本题考查了原子结构及元素周期律的相关知识,难度小。
(共11分)西瓜膨大剂别名氯吡苯脲,是经过国家批准的植物生长调节剂,实践证明长期使用对人体无害。已知其相关理化性质如下表所示:
分子式
结构简式
外观
熔点
溶解性
C12H10ClN3O
白色结晶粉末
170~172°C
易溶于水
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为 。
(2)氯吡苯脲的晶体类型为_______ ,所含第二周期元素第一电离能从大到小的顺序为__________________。
(3)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化轨道类型为______ _。
(4)查文献可知,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲。
反应过程中,每生成1mol氯吡苯脲,断裂_______个σ键、断裂_______个π键
(5)波尔多液为常见杀菌剂,喷洒后生成可溶的硫酸铜溶液,加入氨水,形成蓝色沉淀,继续加入氨水,难溶物溶解变成深蓝色透明溶液,得到配位数为4的的配合物。写出沉淀溶解的离子方程式 。
正确答案
(1)1 (2)分子晶体 N> O> C (3)sp2 SP3 (2分)
(4)NA(或6.02×1023) NA(或6.02×1023) (每空2分)
(5)Cu(OH)2+ 4NH3·H2O = [Cu (NH3)4]2+ + 2OH-+ 4H2O (2分)
(1)根据构造原理可知元素氯的基态原子电子排布式1s22s22p63s23p5,所以氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为1。
(2)氯吡苯脲比较低,易溶于水中,所以是分子晶体。同周期自左向右电离能逐渐最大,但氮原子的最外层是半充满,稳定性强,即氮的第一电离能最大所以是N> O> C。
(3)根据结构简式可知和羰基相连的氮原子形成的化学键全部是单键,属于sp3杂化。在圆环上的氮原子形成双键和单键,属于sp2杂化。
(4)根据反应前后的结构简式的变化分析,异氰酸苯酯中碳氮双键断裂,2-氯-4-氨基吡啶中氮氢键断裂,所以各是1mol。
(5)配位数为4,说明铜离子结合4个氨气,所以方程式为Cu(OH)2+ 4NH3·H2O = [Cu (NH3)4]2+ + 2OH-+ 4H2O。
(共10分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1)请写出元素N的基态原子电子排布式 。
(2)D的氢化物易溶于水的原因
(3)D和E的电负性的大小: > (用元素符号表示)
(4)由A、C、D形成的ACD分子中,含有 个σ键, 个π键。
(5)元素M的化合物(MO2Cl2)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与M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),其中一种金属的晶胞结构如图所示,该晶胞中含有金属原子的数目为 。
②MO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断MO2Cl2是__________(填“极性”或“非极性”)分子。
③在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有___________(填序号),CS2分子的空间构型是__________。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d64s2
(2)NH3为极性分子, 与水形成氢键且与水反应 (答出任意两点可得满分)
(3)O N (4) 2 2 (各1分,共2分)
(5)① K、Cu 4 ② 非极性 ③ ①③ 直线形
根据元素在周期表中的位置可知,A是H,B是Li,C是碳,D是氮,E是O,F是氟,G是Na,H是Mg,I是铝,J是Si,K是S,L是Cl,M是Cr,N是Fe。
(1)根据构造原理可知元素Fe的基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2。
(2)氨气是极性分子,根据相似相溶原理可知,氨气易溶在极性溶剂水中。且氨气能和水反应,也能和水形成氢键。
(3)非金属性越强,电负性越大,所以氧的电负性大于氮的。
(4)A、C、D形成的ACD分子是HCN,其中氢和碳形成单键,碳和氮形成三键,所以σ键和π键各是2个。
(5)铬原子的最外层电子是4s1,所以根据构造原理可知还有K和Cu;根据晶胞结构示意图可知含有的原子个数是8×1/8+6×1/2=4;CCl4、CS2等是非极性分子,所以根据相似相溶原理可知,该化合物应是非极性分子;①③是平面型结构,杂化方式为sp2,②⑤是四面体,属于sp3杂化,④是直线型,属于sp杂化。
常见的10电子微粒中,分子有:_____________________(只举一例,下同),
阳离子有_________________________,阴离子有_________________________;
常见的18电子微粒中,分子有__________________________,
阳离子有___________________________,阴离子有_________________________。
正确答案
见解析。
写10电子微粒时可以乙元素周期表为依据进行书写,遵循原子→分子→离子,所以常见的10电子微粒中,分子有:Ne、CH4、NH3、H2O、HF;阳离子有: Na+ 、Mg2+ 、Al3+、NH4 + 、H3O+;阴离子有 : F-、O2-、N3-、OH- 、NH2-。在书写18电子微粒时可以在10电子微粒的基础上进行书写,其中F2是突破点,然后依据元素周期表中相邻元素原子电子数的排布进行类推即可。所以常见的18电子微粒中,分子有:Ar、 SiH4 、PH3 、H2S 、HCl 、F2、H2O2 、N2H4 、CH3F 、CH3OH 、C2H6 ;阳离子有 :K+、Ca2+ ;阴离子有:S2-、HS-、O22-、Cl-。
现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
完成下列问题:
(1)元素T在周期表中位于第______周期第______族.
(2)元素X的一种同位素可测定文物年代,其原子核内有8个中子,这种同位素的符号是________.
(3)元素Y与氢元素形成一种分子YH3,写出该粒子的电子式____________.
(4)元素Z与元素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结果的是________________________________.
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与NaOH溶液反应
(5)T、X、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是________________(用化学式表示).
正确答案
(1)三 ⅥA (2)14C (3) (4)Cl b (5)HClO4>H2SO4>H2CO3
M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍,所以T是S元素。最外层电子数是次外层电子数的2倍,说明X只能是C元素。氢化物的水溶液呈碱性的只有氨气,所以Y是N元素。元素最高正价是+7价,因此是第ⅦA,在短周期中是氯元素。根据元素周期律可知同周期元素自左向右非金属性逐渐增强,相应氢化物的稳定性就逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强。比较非金属性一般可根据元素周期律,或根据与氢气化合的难易程度以及氢化物的稳定性或它们之间的相互置换能力,也可以根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。
(10分)下图为周期表中的一部分。已知A、B、C、D均为短周期元素,A与D原子序数之和为C原子序数的1 .5倍。
(1)B元素符号是: _______、D在元素周期表中第_______族。
(2)四种元素中原子半径最大的是(填元素符号)_______,B、C、D三种离子中半径最大的是(填离子符号)_______。
(3)B比C的氢化物的沸点高是因为_____ __;A、D两元素的气态氢化物相互反应的生成物的电子式: ,其中存在_______键、_______(填“极性”或“非极性”)共价键。
(4)写一个离子方程式证明C和D的非金属性相对强弱: 。
正确答案
(1)O、第VIIA族。(2)S,S2-。(3)水分子间有氢键;
: ;离子、极性(4) S2- +Cl2 ===S↓+2Cl-
若设A的原子序数是x,则B是x+1,C是x+9,D是x+10。A与D原子序数之和为C原子序数的1 .5倍,即x+x+10=1.5×(x+9),解得x=7。所以A是N,B是O,C是S,D是Cl。同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,所以原子半径最大的是硫。对于核外电子排布相同的微粒,其微粒半径随原子序数的增大而减小,所以B、C、D三种离子中半径最大的是S2-。水中含有氢键,所以水的沸点硫化氢的。氨气和氯化氢反应生成氯化铵,属于离子化合物,含有离子键和极性键。可以根据非金属性较强的能把较弱的从其盐溶液中置换出来,比较其非金属性强弱。
(本题共8分)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号
元素性质与原子(或分子)结构
T
最外层电子数是次外层电子数的3倍
X
常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对
Y
M层比K层少1个电子
Z
第三周期元素的简单离子中半径最小
(1)写出元素T的原子结构示意图 。
(2)元素Y与元素Z相比,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________(填序号)。
a.Y单质的熔点比Z单质低
b.Y的化合价比Z低
c.Y单质与水反应比Z单质剧烈
d.Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物,写出该化合物的电子式:_____ _________。
(4)元素T和氢元素可形成一种18电子的化合物Q,元素X与氢元素也能按原子个数比为1∶2形成一种18电子化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式: 。
正确答案
(10分)(1) (2分) (2) Na(2分) c、d (2分)
(2分) (4)N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O(2分)
依题意可知T为氧X为氮Y为钠Z为铝,元素T和氢元素可形成一种18电子的化合物Q为N2H4,元素X与氢元素也能按原子个数比为1∶2形成一种18电子化合物W H2O2,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,为N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O
(13分)下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑧种元素,填写下列空白:
(1)元素⑥名称为 在周期表中位于第 周期,第 族,元素⑧的原子结构示意图是 。
(2)⑥、⑦氢化物的稳定性 > (填化学式)。
(3)①、②、③三种元素按原子半径由小到大的顺序依次为 (填元素符号)。
(4)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是 ;碱性最强的化合物的是_____________,该化合物属于 (填 “共价”或“离子”)化合物。
(5)④元素与⑦元素形成的化合物的电子式是 ,高温下灼烧该化合物时,火焰呈 色。
(6)元素⑤的单质与稀硫酸的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
正确答案
(1)硫,3,ⅥA,。(2)HCl>H2S。(3)ONC。
(4)HClO4;NaOH,离子。(5),黄。(6)放热
本题主要考查了元素周期律,同周期元素依序数的递增非金属性增强,金属性减弱;同主族元素,随序数的递增,金属性增强,非金属性减弱。
(11分)X、Y、Z、V、W为五种前四周期元素,其中X是短周期(除稀有气体外)原子半径最大的元素;Y与X同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子;V原子的核外电子排布式为ls22s22p63s2;W的原子序数为29,W的离子能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子:
回答下列问题:
(1)W原子的核外电子排布式为 ,该配离子中含有的化学键类型有 。(填字母)
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
(2)元素X、Y、V第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)Z的氢化物的空间构型是 ;该氢化物的沸点比甲烷的高,其主要原因是
(4)一定压强,将HF和HCl混合气体降温时,首先液化的物质是
(5)已知XeO3分子中氙原子上有1对孤对电子,则XeO3为_________分子(填“极性”或
“非极性”);XeO3分子中中心原子的杂化类型为 ;XeO3分子实际空间构型为
正确答案
(1)[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)(1分);abd(2分)
(2)Mg>Al>Na(2分)
(3)三角锥形(1分);氨分子间存在氢键(1分)。
(4)HF先液化
(5)极性 sp3, 三角锥形
考查原子核外电子的排布规律及其应用等。根据X的原子半径可知X是Na。Y是Al。根据构造原理可知Z是N,V是Mg。W是Cu。
(1)由构造原理可知铜原子的核外电子排布是1s22s22p63s23p63d104s1。根据结构简式可知化学键是配位键、极性键(C-H、N-H、N-C)和非极性键(C-C)。
(2)镁的3s电子是全充满,稳定性强,电离能最大,所以顺序是Mg>Al>Na。
(3)氨气中心原子N原子含有1对孤对电子,属于三角锥形。氨气中含有氢键,所以沸点高于甲烷的。
(4)氟化氢中存在氢键,所以熔沸点高于氯化氢的,因此首先液化的是HF。
(5)在XeO3分子中Xe形成3个极性键,又因为氙原子上有1对孤对电子,因此是sp3杂化,所以空间构型是三角锥形,属于极性分子。
现有X、Y、Z、W四种短周期元素原子序数依次增大,其原子半径及主要化合价如下表所示。又知X与Y、Z与W分别位于同一周期,Y、W处于同一主族。
元素
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.077
0.074
0.186
0.102
主要化合价
-4,+4
-2
+1
-2,+6
请回答:
小题1:X位于元素周期表的 ,画出Z原子结构示意图 ,
Z2W是离子晶体,写出其电子式 。
小题2:X单质能与某酸(H2WY4)的浓溶液发生反应,产物有XY2、WY2和水,
其反应的化学方程式为 ;
小题3:Z2Y2可与XY2发生反应可给潜水艇供氧,其反应的化学方程式为 ;
若反应中转移电子数为3.01×1023,则所得气体产物的体积是 (标准状况)。
小题4:Y、Z、W三种元素可组成质量比为5.75 : 8 : 4的某种化合物。实验室检验该化合物中所含阴离子的操作方法及有关实验现象是:取少量含该阴离子的溶液, ,则证明原溶液中含有该阴离子。
正确答案
小题1:二周期ⅣA族 、
小题2:C + 2H2SO4(浓)CO2 ↑+ 2SO2 ↑+ 2H2O
小题3:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑ 5.60L
小题4:滴加少量的硝酸钡溶液(盐酸和氯化钡溶液),如产生白色沉淀
考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据化合价可知判断X、Y、Z、W
四种短周期元素分别属于第ⅣA、ⅥA、IA、ⅥA。因为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X、Y、Z、W四种短周期元素分别为C、O、Na、S。过氧化钠和CO2的反应中,过氧化钠既作氧化剂,还是还原剂。根据方程式可判断每生成1mol氧气,反应中就转移2mol电子。所以当反应中转移电子数为3.01×1023,所得氧气是0.25mol,其体积是22.4L/mol×0.25mol=5.6L。O、Na、S三种元素的质量比为8 :5.75 : 4,则其原子个数之比是︰
︰
=4︰2︰1,所以该化合物是硫酸钠。检验SO42-可用盐酸酸化的氯化钡溶液即可。
(14分)下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请用化学用语作答:
族
周期
IA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
④
3
⑤
③
⑧
⑥
⑦
(1)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为 。
(2)⑥和⑦的最高价含氧酸的酸性强弱为 。
(3)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,D溶液显碱性。
①写出电解A溶液的化学方程式 。
②若上图中各步反应均为完全转化,则混合物X中含有的物质有 。
(4)砷(As)的化合物可用于杀虫及医疗。
①As的原子结构示意图为 ,②其氢化物的化学式为 。
③Y由②⑤⑦三种元素组成,它的水溶液是生活中常见的消毒剂。As可与Y的水溶液反应,产物有As的最高价含氧酸,该反应的化学方程式为 。
正确答案
(14分,每空2分)
(1)Na > Cl > F (2)HClO4 > H2SO4
(3) ①2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ ②Al (OH)3 H2O、NaCl
(4)① ②AsH3 ③5NaClO + 2As +3H2O = 2H3AsO4 +5NaCl
略
已知A、B、C、D、E是短周期中的5种元素,它们的原子序数依次增大。A在周期表中原子半径最小,B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,D元素与A元素同主族。E元素与C元素同主族;E的单质为黄色晶体,易溶于二硫化碳。
①画出A的阴离子的结构示意图 。
②C的单质和D的单质在点燃条件下反应生成化合物X,该反应的化学方程式为
。将产物加入滴有酚酞的水中,观察到的现象为
。
③将9gB单质在足量的C单质中燃烧,所得气体通入1L1.0mol·L-1NaOH溶液中,完全吸收后,溶液中存在的离子按浓度由大到小的排列顺序是
。
④将E的单质在足量的C的单质中燃烧,所得主要气体为Y。将Y通入X中,X与Y可能发生的反应的化学方程式有
。
正确答案
)①(1分)
(1分)有无色气体放出,溶液先变红,后褪色(2分)
③c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)(3分)
④2Na2O2+2SO2="===" 2Na2SO3+O2↑ Na2O2+SO2="===" Na2SO4(2分)
略
通常状况下,X,Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的主族元素;Y和Z为元素R组成的同素异形体,反应Y+2I-+2H+=I2+Z+H2O常作为Y的鉴定反应。
(1)Y与I2的氧化性关系是 > (填化学式)。
(2)写出工业上用电解法制备X气体时,阳极上的电极反应式 。
(3)用足量的CO还原4.64g含R的铁的化合物FemRn,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0g,则m:n= .
正确答案
(1)O2>I2(2分)
(2)2Cl—2e-=Cl2↑(2分)
(3)3:4(3分)
略
(11分)下表为元素周期表的一部分,其中编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)写出元素⑦的价电子排布图__________ ,⑧的原子结构示意图__________。71号元素属于_______周期,________族,_______区。
(2)若元素①③⑤形成的某化合物中三种元素的质量比为1:6:8,该化合物对氢气的相对密度为15,该分子中心原子的杂化方式为______________。
(3)④和⑥形成的分子构型___________。
(4)③的某种同素异形体被称为混合型晶体,具有平面层状结构。该晶体中含有的作用力为______________________________________。
(5)②与⑤形成的化合物的熔点___________②与⑨形成化合物的熔点(填“高于”或“低于”)
(6)⑩的第一次出现突变的电离能数据是I2,则它的下一个出现突变的电离能数据是_______。
正确答案
略
(11分)A、B、C、D、E五种短周期主族元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素可形成两种固体,其中一种是淡黄色的固体X,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)A元素在元素周期表中的位置 ,D的阴离子结构示意图 ,E的最高价氧化物对应的水化物是_______(填化学式)。
(2)B的氢化物沸点比D的氢化物沸点高,原因是 。
(3)物质X的电子式 ,它与AB2反应的化学方程式 。
(4)实验室制取E单质的离子方程式为____________________________。
正确答案
(11分)(1)第二周期ⅣA 略 HClO4
(2)水分子间存在氢键
(3)略 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,
(4)MnO2+4H + +2Cl— Mn2+ +Cl2↑ +2H2O
略
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