- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(9分)请完成下列各题:
(1)前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有 种。
(2)请写出Cr元素的核外电子排布式 。
(3)某元素的正三价离子的3d能级为半充满,该元素的元素名称为 ,其单质在一定条件下能与S反应,试写出该反应的化学方程式 。
(4)某元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,其基态原子的电子排布图为 。
正确答案
略
下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请用化学用语回答下列问题:
(1)④、⑥、⑦的离子半径由大到小的顺序为 。
(2)1971年美国科学家通过细冰获得含元素④的含氧酸(HXO),在与水反应时,两种分子中的共价键分别断裂成两部分,再重新组合,写出该反应的化学方程式 。
(3)①、②两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的电子式为 。在酸性溶液中该物质能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式 。
(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,D溶液显碱性。
①写出D溶液与G反应的化学方程式 。
②常温下,若电解l L 0.1 mol/L A溶液,一段时间后测得溶液pH为12(忽略溶液体积变化),则该电解过程中转移电子的物质的量为 mol。
③若仅电解l L 0.1 mol/L A溶液,图中各步反应均为完全转化,而各物质在反应过程中没有损耗,则混合物X中含有的物质有 。
正确答案
(1)S2->Cl->F-(1分)
(2)HFO+H2O=HF+H2O2(2分)
(3)(2分)
H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(2分)
(4)①2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(2分)
②0.01(1分)
③Al(OH)3 H2O、NaCl(答对Al(OH)3给1分,全对给2分)
略
(17分,每空1分,特别说明的除外)下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
(1)写出下列元素符号:① ______,⑥ ______,⑦ __ __。
(2)画出原子的结构示意图:④___ __ ___,⑧___ 。
(3)在①~12元素中,金属性最强的元素是_____,非金属性最强的元素是______,最不活泼的元素是____。(均填元素符号)
(4)元素⑦与元素⑧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.常温下⑦的单质和⑧的单质状态不同b.⑧的氢化物比⑦的氢化物稳定
c.一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(5)第三周期中原子半径最大的元素是 (填序号),跟它同周期原子半径最小的元素是 (填序号),它们可以形成 (填离子或共价)化合物,用电子式表示其形成过程如下: (2分)。
(6)已知某元素原子最外层电子数是其次外层电子数的2倍,该元素可以与⑧形成一种AB4型的化合物,请用电子式表示其形成过程:
正确答案
(17分,每空1分,特别说明的除外)
(1)① __N____,⑥ __Si____,⑦ __S_。 (2)④___ __ ___,⑧___
(3)K,F,Ar(4)Cl,b(5)3,⑧,离子, 此空2分 (6) 略 (此空2分)
略
(10分)下表是元素周期表的一部分,针对所给的10种元素,完成下列各小题。
(1)最高价为+7的元素是 (填元素名称);
(2)Ar原子结构示意图为 ;
(3)S和Cl中,原子半径较小的是 ;
(4)“高钙牛奶”中的钙是指 (填“元素”或“单质”);
(5)Si是带来人类文明的重要元素之一,其氧化物常用于制造 (填一种高性能的现代通讯材料的名称);
(6)镁是一种重要的金属材料,工业上采用电解熔融氯化镁获得金属镁,该反应的化学方程式为 ;
(7)O元素形成的一种氢化物的化学式是 ,该物质中H元素与0元素的质量比 。(相对原子质量:H-1 0-16)
正确答案
元素的最高价等于最外层电子数等于主族序数,所以该元素为氯;同周期元素,从左往右原子半径依次减小,原子半径较小的为氯原子;氧元素的氢化物可以为H2O或H2O2。
(1)已知X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示,
W的气态氢化物的稳定性比Y (填“强”、“弱”或“不一定”),W的原子序数 (填“可能”或“不可能”)是Y的原子序数的2倍。
(2)已知物质M由同一短周期的X、Y两种元素组成,X原子的最外层电子数是最内层
电子数的一半,Y元素最高正价与它的负价代数和为6。M与其他物质的转化关系如下(部分产物已略去):
①若A是与X、Y同周期的一种常见金属,则A元素原子结构示意图为 ,
写出A与B溶液反应的离子方程式 。
②若A是某元素的一种常见酸性氧化物,则该元素的周期表中的位置是 ,
写出E与F反应的化学方程式 。
③电解M饱和溶液的产物之一B中的化学键为 。工业上用电解物质M的另一产物氧化有毒含氰(CN-)碱性废水,得到无毒的N2、CO2等。写出此反应的离子反应方程式 。
正确答案
略
(12分)零排放、太阳能、绿色光源等高科技点亮2010上海世博。
⑴世博园区外围设置生态化停车场,有害尾气被纳米光触媒涂料分解为无毒物质,汽车尾气中的下列物质属于由极性键形成的非极性分子的是 。
a.CO b.NO c.NO2 d.CO2
⑵“一轴四馆”中安装了高亮度节能的陶瓷金卤灯,金卤灯中填充物通常包含Na、81Tl、49In、Sc、I等元素的单质或化合物。有关说法正确的是 。
a.第ⅢA元素铊和铟,第一电离能Tl小于In
b.元素Sc位于周期表s区
c.钠的熔点低,是因为金属键较弱
d.碘的电负性大于氯
⑶世博锗广泛采用了冰蓄冷空调。冰蓄冷空调采用液态化合物乙二醇(HOCH2CH2OH)介质,乙二醇沸点高,是由于 。
⑷上海城区大规模集中使用“2l世纪绿色光源”LED半导体照明,LED晶片采厢砷化镓(GaAs)等材料组成。其中Ga原子在基态时,其价电子轨道表示式为: 。GaAs的晶胞结构如图(As位于顶点和面心),晶胞中与As原子等距离且最近的Ga原子有 个。
⑸“东方之冠”(中国馆)表面装有7000多块红色铝板,红色铝板为新型氟碳喷涂型材,一种氟碳涂层聚脂(FEP),它的单体为CF3-CF=CF2,该分子中碳原子的杂化方式有: 。
正确答案
(12分,每格2分)
⑴d ⑵ac(漏选得1分,多选不给分) ⑶乙二醇分子间存在氢键
⑷ 4 (5)sp2 、sp3(每个1分
)
略
(12分)元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响,性质的递变规律与短周期元素略有不同。
⑴第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。
①CO可以和很多过渡金属形成配合物,如羰基铁[Fe(CO)5]、羰基镍[Ni(CO)4]。CO分子中C原子上有一对孤对电子,C、O原子都符合8电子稳定结构,CO的结构式为 ,与CO互为等电子体的离子为 (填化学式)。
②金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成液态Ni(CO)4分子。423K时,Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的Ni粉。试推测Ni(CO)4易溶于下列 。
a.水 b.四氯化碳 c.苯 d.硫酸镍溶液
⑵第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的。镓的基态原子的电子排布式是 ,Ga的第一电离能却明显低于Zn,原因是 。
⑶用价层电子对互斥理论预测H2Se和BBr3的立体结构,两个结论都正确的是 。
a.直线形;三角锥形 b.V形;三角锥形
c.直线形;平面三角形 d.V形;平面三角形
⑷Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关。
①Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于 (填晶体类型)。
②CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子因而呈蓝色,写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来) 。
正确答案
(12分)
⑴①C≡O (1分) CN-(1分,其他合理均给分)②bc(2分,漏选得1分,多选不给分)
⑵1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar] 3d104s24p1 (2分)
Ga失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态 (2分)⑶d (1分)
⑷①分子晶体 (1分) ② (2分)
略
已知A~N分别代表一种物质,它们之间的转化关系如图所示(部分反应的反应条件和生成物已略去)。A、B、C分别是由短周期元素组成的单质,A是金属,D是无色液体。F是一种离子化含物,其阴阳离子的个数比为1:3,且能与水反应得到两种碱。反应①是实验室检验某离予的方法,反应②是工业、生产N的重要反应。请回答下列问题:
(1)B元素在元素周期表中的位置是 ,F的电子式是 。
(2)写出反应①的离子方程式:
(3)Cu与足量的N的浓溶液反应得到的产物主要是M不是L,其原因是
(请用上图所示关系中反应的化学方程式回答)。
(4)选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将M转变为无毒的物质,这是目前国外进行尾气治理遍采用的一种方法。亚铬酸铜(Adkin偿化剂)是极好的M催化还原的催化剂,是铜和铬的复合氧化物,成分不固定,如:aCuO·bCr2O3等,统称为亚铬酸铜。
CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物(催化剂)、氮气及水,写出该反应的
化学方程式: 。
(5)已知一定温度(>100℃)下,反应②的平衡常数为1。将0.8 mol K和1.1mol B放入容积为1L的封闭容器中,发生反应②,一段时间后L的浓度为0.4 mol/L,此时反应v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。 当反应到达平衡后,保持温度不变,再加入一定物质的量的B,重新达到平衡,则L的平衡浓度 (填“增大”、“不变”或“减小”),B的转化率
_。(填“升高”、“不变”或“降低”),L的体积分数 (填“增大”、“不变”、“减小”或“无法确定”)。
正确答案
略
(6分)在第3周期中,化学性质最稳定的元素符号是 ,最高价氧化物的水化物的酸性最强的化合物的化学式是 ,碱性最强的化合物的化学式是 ,显两性的氢氧化物的化学式是 ,该两性氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。
正确答案
略
(14分)
现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,A、E处于同一主族且E是短周期元素中原子半径最大的元素(不含稀有气体)。已知C的原子序数等于A、B的原子序数之和,D的原子序数等于A、C的原子序数之和。人类已知的化合物中,有一类化合物的种类已超过三千万,这类化合物中一般都含有A、B两种元素。F是一种生活中常用的金属。根据以上信息,回答下列问题:
(1)元素B在周期表中的位置是 。
(2)F的单质与E的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式是 。
(3)C、D最低价氢化物稳定性的强弱顺序是 (填化学式) ;D、E、F原子半径的大小顺序是 (填元素符号)。
(4)在A、C、D组成的化合物中,既有离子键又有共价键的是 (填化学式)。
(5)在A、B、D中,由两种或三种元素组成两种可以反应的阴离子,该反应的离子方程式是 。
(6)化合物BA4D与O2、稀硫酸可组成燃料电池,此电池的负极反应式是 。
正确答案
(14分) (1) 第二周期,ⅣA族 (2分)
(2) 2Al + 2NaOH + 2H2O= 2NaAlO2+ 3H2↑(2分)
(3) H2O>NH3(2分)Na>Al>O(2分)
(4)NH4NO3(或NH4NO2) (2分)
(5) HCO3-+ OH-= H2O + CO32-(2分)
(6) CH4O+ H2O-6e- = CO2↑+ 6H+(2分)
略
有A、B、C三种元素,已知A、B同主族,B、C同周期,A的气态氢化物分子式为H2A,其中含氢11.11%;B与A有两种化合物,其中B与A的质量比分别为1∶1和2∶3;4.6 g C元素的单质可与3.2 g A单质化合生成C2A2;A、B元素原子核内的质子数和中子数相等,C的核内中子数比质子数多1。计算确定A、B、C各是什么元素。
正确答案
A:O B:S C:Na
由×100%=11.11%,得出Mr(A)=16,则此元素为O;由B与O2形成的两种氧化物中B与O的质量比可确定B为S,4.6 g C与3.2 g O2生成C2O2,则C为Na。
有A、B、C、D四种短周期元素。已知一个B原子核的原子受到α粒子的轰击得到一个A原子的原子核和一个C原子的原子核,又知C、D元素同主族,且能发生下面两个反应,如下图:
A、B化合物+B、C化合物B单质+A、C化合物
A、D化合物+D、C化合物D单质+A、C化合物
请完成下列问题。
(1)比较B、C原子半径大小;画出D离子的结构示意图。
(2)分别写出上述两个反应方程式。
正确答案
(1)B>C (2)2NH3+N2O3====2N2+3H2O 2H2S+SO2====3S↓+2H2O
此题给出的条件较多,也较隐晦,我们要善于从中找出突破口。α粒子即氦核,这句话其实是告诉我们B与A和C在原子序数上的关系,即A与C的原子序数的和等于B的原子序数加上2。从给出的两个反应中我们看出,这两个反应都是氧化还原反应中的归中反应。B、D都为具有可变价态的非金属元素,再结合C与D同族,两个反应物的物质的量之比为2∶1等条件,不难判断,在短周期中这样的例子是2H2S+SO2====3S↓+2H2O。这样,A为氢,C为氧,D为硫就可定下来了。结合前面原子序数的关系,可判断出B为氮。那么第
一个反应就是NH3与NxOy生成N2和H2O的反应。至于是哪一种氮的氧化物,根据电子得失守恒则可计算出是N2O3。
下表是元素周期表的一部分。
根据A—H元素在周期表中的位置,用化学式填写下列空白。
(1)单质中氧化性最强的是________________,还原性最强的是________________,化学性质最不活泼的是________________。
(2)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的酸是________________________,最稳定的氢化物是________________。
(3)按碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的顺序,将B、C、E、G四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式排列为________________。
(4)D、E、F三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为________________。
(5)A的氧化物常温下呈____________态,它和B的单质反应后所得溶液的pH_______7。
正确答案
(1)F2 Na Ne
(2)HClO4 HF
(3)NaOH、Al(OH)3、H3PO4、HClO4
(4)P>N>F
(5)液 >
由表知:A为H,B为Na,C为Al,D为N,E为P,F为F,G为Cl,H为Ne,依据元素周期律可得出答案。
【化学—--选修3:物质结构与性质】(15分)
金属铜与金属锰及其化合物在工业上有着广泛的应用:
(1)Cu2+的外围电子排布图可表示为 ;
(2)Mn基态原子核外处在能量最高的能级上的电子共有 种不同的运动状态;
(3)在铜锰氧化物的催化下,空气中CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O
① N3-和CO2是等电子体,则N3-的结构式为 ;
② HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为 ;
(4)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 ;
(5) 用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm(提示:3.613=47.05),又知铜的密度为9.00g·cm-3,则铜晶胞的质量是
g(保留两位小数);阿伏加德罗常数为 (列式计算,保留两位小数)。
正确答案
(1)① (2分)
(2)5(2分)
3d
(3)①[N=N=N]-(2分) ②sp2 (2分)
(4) (2分)
(5) 4.23×10-22g(2分) M(Cu)=64g/mol=×NA, NA=6.05×1023mol-1(3分)
试题分析:(1)Cu2+3d轨道排布了9个电子,所以外围电子排布图可表示为
(2)Mn基态原子核外能量最高的能级为3d,排布了5个电子,有5种不同的运动状态。
(3)①N3-和CO2是等电子体,则N3-的结构与CO2相似,则结构简式为:[N=N=N]-。
②HCHO分子中C原子形成了2个碳氢单键、1个碳氧双键,共3个σ键,所以C原子杂化方式为sp2
(4)OH‾中O原子提供孤对电子,Cu提供空轨道,形成配位键,所以[Cu(OH)4]2-的结构示意图为:
(5)Cu的晶胞为面心立方最密堆积,所以Cu位于顶点和面心上,1个晶胞含Cu:8×1/8+6×1/2=4,则铜晶胞的质量是:4×64÷(6.02×1023)= 4.23×10-22g;一个晶胞为研究对象,则M(Cu)=64g/mol=×NA,可得 NA=6.05×1023mol-1。
(12分)【化学一物质结构与性质】
根据物质结构与性质的关系,请回答下列问题:
(1)基态铬(Cr)原子的价电子排布式是________,这样排布使整个体系能量最低,原因是________。
(2)氨水中存在多种形式的氢键,其中与“氨极易溶于水”这种性质相关的氢键可表示为:_________。解释NH3分子中键角大于H2O中的键角的原因是_________ 。
(3)下列各项的比较中正确的是_________。
(4) Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞
结构如图所示,体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的
Fe原子个数之比为_________。
正确答案
(12分)
(1)3d54s1(2分) 3d、4s轨道上的电子均为半充满状态(2分)
(2)O—H…N N…H—O(2分) NH3分子中N原子采用sp3杂化后,N原子还有一对孤对电子,而H2O分子中O原子采用sp3杂化后,O原子有两对孤对电子,对成键电子的排斥作用更强、使键角更小。(2分)
(3)AB(2分)
(4)1:2(2分)
试题分析:(1)Cr为24号元素,价电子排布式是3d54s1;根据洪特规则,轨道上排布的电子为全充满或半充满时,状态稳定,体系的能量低,Cr基态原子3d、4s轨道上的电子均为半充满状态,所以整个体系能量最低。
(2)氨极易溶于水,NH3分子与H2O分子间形成了氢键,可表示为:O—H…N N…H—O;N原子最外层有5个电子,与3个H原子形成N—H键后,N原子还有一对孤对电子,而H2O分子中,O原子与2个H原子形成O—H键后,还有两对孤对电子,对成键电子的排斥作用更强、使键角更小。
(3)A、Mg原子2s轨道排布2个电子,为全充满状态,所以第一电离能:Mg>Al,正确;B、根据元素周期表,电负性P > Si,Si > Ge,故P > Ge,正确;C、稳定性: H2S > PH3 >AsH3,错误;D、X质子数为20,为Ca, Y质子数为30,为Zn,活泼性Ca > Zn,错误。
(4)根据切割法,体心立方晶胞含Fe:8×1/8+1=2;面向立方晶胞含Fe:8×1/8+6×1/2=4,所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为:1:2。
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