- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(14分)有原子序数依次增大的五种主族元素X、Y、Z、W、R,已知:①X与Z,Y、R与W分别同族;②X、Z、W分别与Y都可组成两种中学常见的化合物;③Y的阴离子与Z的阳离子的核外电子排布相同。根据以上叙述回答问题:
(1)R单质可用作半导体材料,写出该元素名称 它与Y元素原子序数差为_____
(2)用电子式表示化合物X2W的形成过程__________________________________。
(3)写出2种均由X、Y、Z、W 4种元素所组成的化合物在水溶液中发生反应的化学方程式_________________。Z、X、W三种元素组成的盐溶于水呈碱性,溶液中离子浓度大小顺序为:______________________________。
(4)X、Y两元素的单质已被应用于宇宙飞船的燃料电池,其结构如图所示。两个电极均由多孔性碳构成,通入的两种单质由孔隙逸出在电极表面放电。b电极上的电极反应式为_______。
(5)请写出Z元素单质的一种用途_______。
正确答案
(1)硒 26 (2)
(3)NaHSO4+NaHSO3=Na2SO4+SO2↑+H2O c(Na+)>c(HS—)>c(OH—)>c(H+)>c(S2—)
(4)O2+4e—+4H+=2H2O (5)冶炼钛钽铌锆等金属、高压钠灯、钠钾合金做原子反应堆的导热剂、制取钠的化合物等(回答一条即可)
略
下表是元素周期表的一部分,针对所给的元素,完成下列各小题。
21. 第3周期中金属性最强的元素是 (填元素名称)。
22. C、N和O原子半径由小到大的顺序的是 。
23. 第3周期中气态氢化物最稳定的是 (填化学式)。
24. Si是带来人类文明的重要元素之一,其氧化物化学式是 。
25. 铝是大自然赐予人类的宝物。它的一个用途是发生铝热反应,冶炼某些难熔金属,写出
该反应的一个化学方程式 。
26. S元素形成的氢化物与其氧化物SO2相遇后的现象是 。
正确答案
21. 钠;22. O<N<C;23. HCl;24. SiO2;
25. 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;26. 生成淡黄色固体
试题分析:21. 第3周期中金属性最强的元素在周期表的最左侧,是钠。
22. 同一主族元素的半径随原子序数的递增而减小。故原子半径由小到大的顺序的是O<N<C;
23. 第3周期中最稳定的气态氢化物是非金属性最强的元素组成的,是HCl;
24. Si元素的化合价为+4,其氧化物化学式是SiO2;
25. 冶炼某些难熔金属铝热反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;
26. S元素形成的氢化物与其氧化物SO2相遇:2H2S+SO2→3S+2H2O,现象生成淡黄色固体。
(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图是________。
(2)已知某粒子的结构示意图为
试回答:
①当x-y=10时,该粒子为________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。
②当y=8时,粒子可能为(填名称)________、________、________、________、________。
③写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式__________________________。
正确答案
(1) (2)①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子 ③Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(1)设:核电荷数=质子数=a,元素原子的电子层数为x,最外层电子数为y,依题意:a=5x,a=3y,则5x=3y,x=3y/5。因原子的最外层电子数不超过8,即y为1~8的正整数,故仅当y=5,x=3合理,该元素的核电荷数为15。
(2)①当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子;②当y=8时,应为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子;③y=3时为铝原子、y=7时为氯原子,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
有原子序数依次增大的五种短周期元素A、B、C、D、E,已知 A、E同主族,A在所有元素中原子结构最简单,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y;A、B、C、E四种元素都能与D元素分别形成原子个数比不相同的常见化合物,回答下列问题:
(1)B在周期表中的位置是 ,E的原子结构示意图 。
(2)A与C形成化合物中含有的化学键属于(填“极性键”或“非极性键”) 。
(3)用电子式表示化合物E2D的形成过程 。
(4)C元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应的离子方程式: 。
正确答案
(10分)(1)第二周期ⅣA族(2分);(2分)(2)极性键(2分)
(3)(2分);(4)NH3 + H+=NH4+(2分)
试题分析:A在所有元素中原子结构最简单,则A应该是氢元素。B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,由于最外层电子数不能超过8个,所以B一定是第二周期因素,则B是碳元素。C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,因此C是氮元素,X是硝酸,Y是硝酸铵。A、B、C、E四种元素都能与D元素分别形成原子个数比不相同的常见化合物,这说明D应该是氧元素。A、E同主族,且E的原子序数最大,所以E是钠元素。
(1)碳元素的原子序数是6,在周期表中的位置是第二周期ⅣA族;Na的原子序数是11,其原子结构示意图是。
(2)A与C形成化合物是氨气,分子中含有的化学键属于极性键。
(3)氧化钠是含有离子键的离子化合物,其形成过程可表示为。
(4)氮元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应的离子方程式NH3 + H+=NH4+。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,有利于提高学生的逻辑推理能力和应试能力。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。
(10分)下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
(1) 画出①的原子结构示意图:______________, ⑩的元素名称:____________
(2) ③④⑤原子半径由大到小的顺序是______________________(填元素符号)
(3) 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)
(4) 表中能形成两性氢氧化物的元素是__________,写出该元素的氢氧化物与⑨的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:
______________________________________________________________________。
(5) 用电子式表示③与⑥的化合物的形成过程:
______________________________________________________________________。
正确答案
(1) 溴 (2)Mg>Al>Si (3) K F
(4) Al Al(OH)3+ OH—= AlO2—+ 2H2O
(5)
(1)①是氮元素,原子结构示意图为;⑩是Br,名称是溴。
(2)同周期自左向右,原子半径逐渐减小,所以应该是Mg>Al>Si。
(3)同周期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F。
(4)氢氧化铝是两性氢氧化物,和氢氧化钠反应的方程式为Al(OH)3+ OH—= AlO2—+ 2H2O。
(5)③与⑥分别是Mg和S,形成的化学键是离子键,所以形成过程为。
(10分)由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中:
锌是 极,电极反应式是 。
铜是 极,电极反应式是 。
在铜极上可以观察到有 (填实验现象)
正确答案
负 Zn-2e—= Zn2+ 正 2H++2e—= H2↑ 有气泡冒出
在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。锌比铜活泼,锌是负极,铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子,生成氢气。
某元素原子的最外电子层只有一个电子,该电子的电子层数n=4。
请回答下列问题:
(1)符合上述条件的元素共有______种。
(2)在符合上述条件的元素中,原子序数最小的在周期表的________区(用符号填空),原子序数最大的在周期表的第_____周期、____族。
(3) 过渡元素的金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般而言,为d0或d10排布时,无颜色,为d1~d9排布时,有颜色,如[Co(H2O)6]2+显粉红色。据此判断,[Mn(H2O)6]2+ 颜色(填“无”或“有”)。
(4)符合上述条件的元素中,原子序数最大、且与水分子形成的配合物有颜色的简单离子的符号为 。
正确答案
(1)3(2分) (2)s(2分) 4(2分) ⅠB(2分)(3)有(2分) (4)Cu2+(2分)
试题分析:(1)该电子的电子层数n=4,说明是第四周期元素。元素原子的最外电子层只有一个电子,所以符合条件的元素有K、Cr、Cu。
(2)在符合上述条件的元素中,原子序数最小的元素是K,在周期表的s区;原子序数最大的是铜,在周期表的第四周期、第IB族。
(3)Mn的4d轨道含有5个电子,所以[Mn(H2O)6]2+有颜色。
(4)符合上述条件的元素中,原子序数最大是铜,与水分子形成的配合物有颜色的简单离子的符号为Cu2+。
点评:该题是基础性试题的考查,主要是考查学生对元素周期表结构以及核外电子排布的熟悉了解程度,意在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,也有助于培养学生的逻辑推理能力,提高学生的应试能力。
描述一个原子轨道要用_______,_______,_______三个方面(填量子符号)。
3d能级中原子轨道的电子层数是________,该能级的原子轨道最多可以有________个空间伸展方向,最多可容纳________个电子。
正确答案
n(1分) l(1分) m(1分) 3(1分) 5(1分) 10(1分)
试题分析:描述一个原子轨道要用主量子数n,角量子数l,磁量子数m 三个方面。3d能级中原子轨道的电子层数是3,该能级的原子轨道最多可以有5个空间伸展方向,最多可容纳10个电子。
点评:该题是基础性试题的考查,难度不大,主要是考查学生对教材基础知识的熟悉了解程度,记住即可。
部分中学化学常见元素原子结构及性质如下表所示:
(1)上述元素中,其最高价氧化物对应的水化物呈两性的物质是_____________(填化学式),试用离子反应方程式表示其两性的原因___________________________________________;
_________________________________________________。
(2)B与C简单离子的半径大小为_________________(用离子符号表示)
(3)E与D可以按原子个数比2:1、1:1形成两种化合物X、Y,写出一定条件下X与B反应的方程式为 ,E与C组成的两种化合物M、N,所含电子数分别与X、Y相等,请写出M的电子式 ,N的结构式 ___ __
正确答案
(13分)(1)Al(OH)3;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O
(2)Mg2+﹤N3—
(3)Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;
;
(第一空1分其余都2分)
试题分析:在地壳中的含量居于第三位,则A是Al。B原子最外层电子数是内层电子数的1/5,这说明B应该是第三周期元素,则B是P元素。C单质分子中含化学键数最多,单质稳定,但其原子较活泼,则C是氮元素。通常情况下,D没有正化合价,A、B、C、E都能与D化合,所以D是氧元素。E在周期表中可以排在IA族,也有人提出排在ⅦA族、ⅣA族,则E是氢元素。
(1)氢氧化铝既能和酸反应生成盐和水,也能和碱反应生成盐和水,所以是两性氢氧化物,即最高价氧化物对应的水化物呈两性的物质是Al(OH)3,用离子反应方程式表示其两性的原因Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O。
(2)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,则B与C简单离子的半径大小为Mg2+﹤N3—。
(3)E与D可以按原子个数比2:1、1:1形成两种化合物X、Y,即分别是水和双氧水。在一定条件下X与B反应的方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。E与C组成的两种化合物M、N,所含电子数分别与X、Y相等,则M是氨气,N是N2H4。M的电子式
,N的结构式
。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,有利于提高学生的逻辑推理能力和应试能力。本题主要是元素“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。
(每空1分 共10分) A、B、C、D是四种短周期元素,E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是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个成单电子,E的外围电子排布式为3d64s2。
回答下列问题:
(1)用元素符号表示D所在周期(除稀有气体元素外)第一电离能最大的元素是__________,电负性最大的元素是__________。
(2) D的氢化物比C的氢化物的沸点_____(填"高"或"低"),原因____________。
(3)E元素在周期表的位置是 。
(4)画出D的核外电子排布图_________________________________________,这样排布遵循了 原理、____________原理和____________规则。
(5)用电子式表示B的硫化物的形成过程:______________________________。
正确答案
(每空1分,共10分) (1)F F (2) 高 因为NH3分子间形成氢键
(3)第周期第四Ⅷ族 (4);能量最低 泡利 洪特
(5)
考查元素周期表的结构及元素周期律的应用等。
根据元素的结构及有关性质可知,A、B、C、D、E分别是Si、Na、P、N、Fe。
(1)氮元素是第二周期元素,由于非金属性越强,第一电离能越大,而F是最强的非金属元素,所以第一电离能最大的是F。同样非金属性越强,电负性也是最大的,因此也是F。
(2)由于NH3分子间形成氢键,所以氨气的沸点高于PH3的。
(3)铁的原子序数是26,位于第四周期第Ⅷ族。
(4)考查原子核外电子的排布规律。根据构造原理可知,氮原子的核外电子排布图
。因为这样这样排布遵循了能量最低原理,泡利原理和洪特规则。
(5)钠和S形成的是离子化合物,其形成过程是。
(7分)元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具,下面是元素周期表的一部分,表中所列字母A、D、E、G、Q、M、R、T分别代表某一化学元素。请用所给元素回答下列问题。
(1)某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为 。
(2)某些元素的原子可形成与Ar具有相同电子层结构的简单离子,这些离子的半径由大到小的顺序是(填离子符号) 。
(3)M、D两种元素形成的化合物含有的化学键类型是 ,其分子是(填“极性”或“非极性”) 分子;
A分别与D、E、R形成的分子中,分子间存在氢键的是(填分子式) 。
A与D形成分子的空间结构可能是(填序号) 。(2分)
正确答案
(每空1分,共6分)(1) Na (2) S2- >Cl-
(3)极性共价键,非极性分子 NH3 c d (少选、错选均不给分,2分)
(1)根据元素在周期表中的位置可知,元素全部位于前四周期,所以核外电子层数是最外层电子数的3倍的元素是钠元素。
(2)Ar的原子序数为18,所以简单离子分别是S2-、Cl-。核外电子排布相同的离子,其离子半径随原子序数的增大而减小,所以离子半径是S2- >Cl-。
(3)M、D两种元素分别是S和C,形成的化合物是CS2,含有的化学键是极性键,由于是直线型结构,所以属于非极性分子。A分别与D、E、R形成的分子分别是CH4、NH3、HCl,其中含有氢键的是氨气。H和C形成的分子可以是甲烷或苯等,所以答案选cd。
(12分)有A、B、C、D、E、F六种元素,已知:
①.它们位于三个不同短周期,核电荷数依次增大.
②.E元素的电离能数据见下表(kJ·mol-1):
③.B与F分别同主族.
④.A、E分别都能与D按原子个数比1﹕1或2﹕l形成化合物.
⑤.B、C分别都能与D按原子个数比1﹕1或1﹕2形成化合物.
⑴写出A、B、C、D、E、F元素符号分别为___________________________________,
只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式 _____ ._____________.
(2)B2A2分子结构式______________中存在____个σ键,_____个兀键.
(3)下列四种物质形成的晶体,熔点由高到低的顺序(用a、b、c 、d表示): .
a.F与B形成的化合物 b.B与D形成的稳定化合物
c.F的单质 d. E与D形成的化合物
正确答案
⑴. H C N O Na Si (3分) NaHCO3 CH3COONa (或其它有机酸的盐)
(2). H-C≡C-H 3 , 2 (3).a c d b
(1)根据E的电离能数据可知,E应该是第IA元素。所以根据元素的结构、位置、性质可知A、B、C、D、E、F六种元素分别是H C N O Na Si 。只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式分别是NaHCO3、CH3COONa(或甲酸钠等)。
(2)乙炔分子中含有碳碳三键,其结构式为H-C≡C-H 。单键都是σ键,而三键都是由1个σ键和2个兀键构成的,所以乙炔分子中含有3个σ键,2个兀键。
(3)a是SiC属于原子晶体,b是CO2属于分子晶体,c是硅,也属于原子晶体,但硅原子半径大于碳原子的,属于熔点小于SiC的,d是氧化钠,属于离子晶体,所以熔点由高到低的顺序是a c d b 。
(14分)A、B、C、D、E五种短周期元素。A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等;B元素原子的半径是其所在主族中最小的,其最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子最外层上的电子数为内层电子数的2倍;元素D的二价阴离子与E的阳离子的核外电子排布相同;E元素的周期数比族序数多2。请回答:
(1) 写出元素的符号:A ; B____________。
(2)画出D离子的结构示意图________________________,
C在周期表的位置为 ;
(3)C的最高价氧化物的电子式是 ;
E与D的单质在常温下反应的生成物电子式为 ,E与D按原子数1∶1化合而成的物质所含化学键类型为 。
(4) A与D可形成三种电子总数为10的微粒,其中形成分子的结构式为 ,写出另二种微粒其中一种的化学式 ; A与D还可形成电子总数为18的微粒,该微粒的化学式为 。
正确答案
(15分) (1) H;N(各1分)
(2) O2—结构示意图略,第二周期第ⅣA族;(各2分)
(3) (2分);
(2分);离子键、共价键(2分)。
(4) H—O—H; OH—或H3O+; H2O2(各1分)
根据元素的结构、性质及其在周期表中的位置可知,A、B、C、D、E五种短周期元素分别是H、N、C、O、Na。
(2)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,所以氧离子的结构示意图为。碳元素位于第二周期第ⅣA。
(3)碳的最高价氧化物是CO2,含有极性键的共价化合物,所以电子式为。钠和氧气在常温下反应生成氧化钠,含有离子键的离子晶体,电子式为
。在加热的条件下生成过氧化钠,含有离子键和非极性键。
(4)H和O形成的10电子分子微粒是水,结构式为H-O-H。如果不是分子,则是OH—或H3O+;H和O也可以形成18电子微粒双氧水,其化学式为H2O2。
(10分)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两种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数,B2-的结构示意图为,请回答下列问题:
(1)写出A、B、两种元素的符号:A ,B 。
(2)B位于周期表中第 周期第 族。
(3)C的氢化物的电子式为 ;
(4)BC6作致冷剂替代氟利昂,对臭氧层完全没有破坏作用,是一种很有发展潜力的致冷剂,且BC6在温度高于45度以上时为气态,BC6属于 (填“离子”、“共价”)化合物。
正确答案
(1)N S (2)ⅥA (3) (4) 共价
(1)根据B离子的结构示意图可知,m=8,所以B是S。所以根据元素在周期表中的位置可知,A是N,C是F。
(3)S位于周期表的第三周期第ⅥA族。
(3)氟化氢是含有极性键的共价化合物,电子式为。
(4)BC6在温度高于45度以上时为气态,这说明该化合物析出的晶体是分子晶体,所以BC6属于共价化合物。
(7分)(1)X原子在第二电子层上只有一个空轨道,其电子排布式为 ;R原子的3p轨道上只有一个未成对电子,则R原子可能是 、 ;
(2)Y原子的核电荷数为29,元素符号为 ,其价电子构型是 ,该元素在元素周期表中的位置是 ,是属于 区的元素。
正确答案
(7分)1S22S2P2;Al,Cl; Cu 3d104s1,第四周期ⅠB,ds区。(各1分)
(1)X原子在第二电子层上只有一个空轨道,则X是碳元素,电子排布式为)1S22S2P2;R原子的3p轨道上只有一个未成对电子,则R可以是13号元素铝或17号元素氯。
(2)原子序数为29的是铜,元素符号为Cu。根据构造原理可知,价电子构型是3d104s1,位于第四正确第ⅠB。区的名称来自按照构造原理最后填入电子的能级符号,所以铜属于ds区元素。
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