- 物质结构元素周期律
- 共75155题
现有A、B、C、D、E六种元素原子序数依次增大;只有E不是短周期元素;对其分别描述如下表:
(1)元素D的最高价氧化物为无色液体, 0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式 ;
(2)用一个化学方程式表示C与E的金属性强弱 。
(3)A与B两种元素组成一种阳离子,检验某溶液中含有该离子的方法是 。
(4)含C的某化合物可用作净水剂,该物质的水溶液呈酸性,其原因是 。(用离子方程式表示)
(5)E单质在海水中易被腐蚀,写出正极反应式: 。
正确答案
(1)C12O7(l)+H2O(1)=2HClO4(aq);△H=-4Q kJ·mol-1(2分)
(2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(2分,其他合理答案也给分)
(3)取少量的溶液于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝。(2分)
(4)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(2分)
(5)2H2O+O2+4e-=4OH-(2分)
略
【物质结构与性质】
某配位化合物为深蓝色晶体,由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素
组成,其原子个数比为l4:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的
二倍,E元素的外围电子排布为(n-1)dn+6nsl,回答下列问题。
(1)元素B、C、D的第一电离能的由大到小排列顺序为 。(用元素符号表示)
(2)D元素原子的最外层电子排布图为 。
(3)该配位化合物的化学式为______,配体的中心原子的杂化方式为 。
(4)C元素可与A元素形成两种常见的化合物,其原子个数比分别为1:1和l:2,两种化合物可任意比互溶,解释其主要原因为 。
(5)A元素与B元素可形成分子式为A2B2的某化合物,该化合物的分子具有平面结构,则其结构式为 ,分子中含有 个σ键, 个π键。
(6)A元素与E元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图。则该化合物的化学式为 。该化合物可在氯气中燃烧,生成一种棕黄色固体和一种气体,写出该反应的化学方程式 。
正确答案
(1)N>O>S
(2)
(3)[Cu(NH3)4]SO4•H2O。 sp3杂化
(4)H2O与H2O2之间形成氢键
(5)H-N=N-H;3;1
(6)CuH 2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl
某配位化合物为深蓝色晶体,由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成,其原子个数比为14:4:5:1:1,其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍,则C为O元素、D为S元素;E元素的外围电子排布为(n-l)dn+6nsl,则n+6=10,故n=4,故其外围电子排布为3d104sl,则E为Cu;故该深蓝色晶体应含有[Cu(NH3)4]2+、SO42-,结合原子序数可知A为H、B为N,由原子数目之比,可知该配合物含有1个结晶水,故其化学式为:[Cu(NH3)4]SO4•H2O。
(1)同主族自上而下第一电离能减小,故O元素第一电离能大于S元素,O与N元素同周期,N元素原子2p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于O元素,故第一电离能由大到小的排列顺序为:N>O>S。
(2)D为S元素,其原子的最外层电子排布图为。
(3)由上述分析可知,该配位化合物的化学式为:[Cu(NH3)4]SO4•H2O,配体为NH3,N原子价层电子对数=3+(5−1×3)/2=4,N原子采取sp3杂化。
(4)O元素可与H元素形成两种常见的化合物,其原子个数比分别为1:1和l:2,则为H2O、H2O2,两种化合物可任意比互溶,其主要原因为:H2O与H2O2分子之间存在氢键。
(5)H元素与N元素可形成分子式为N2H2的化合物,该化合物的分子具有平面结构,N原子之间形成N=N双键,N原子与H原子之间形成N-H键,其结构式为H-N=N-H,分子中含有3个σ键,1个π键。
(6)H元素与Cu元素可形成一种红色化合物,由晶体结构单元可知,4个H原子位于内部,6个H原子位于棱上,晶胞中H原子数目=4+6×1/3=6,3个Cu原子为内部,2个位于面心、12个位于顶点,故晶胞中Cu原子数目=3+2×1/2+12×1/6=6,故该化合物的化学式为CuH,该化合物可在氯气中燃烧,生成一种棕黄色固体和一种气体,应生成CuCl2、HCl,反应方程式为:
2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl。
(13分)[化学——物质结构与性质]由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途。
(1)基态 Cu+ 的核外电子排布式为 。在高温下CuO 能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因: 。
(2)立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,它属于 晶体。
(3)化合物A (H3BNH3) 是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物 (HB=NH)3通过3CH4 + 2 (HB=NH)3 + 6H2O →3CO2 + 6H3BNH3 制得。
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是 。(填标号)
②1个 (HB=NH)3分子中有 个σ键。
(4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为 。图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为 。
正确答案
(1) [Ar]3d10 ;结构上Cu2+为3d9,而Cu+为3d10全充满更稳定 (2) 原子晶体
(3) ① A ②12 (4) [BO2]nn-(或BO2-);sp2、sp3
试题分析:(1)Cu是29号元素。基态 Cu+ 的核外有28个电子。核外电子排布式为[Ar]3d10 ;在高温下CuO 能分解生成Cu2O,是因为CuO在变为Cu2O时,其中的Cu的结构由Cu2+的3d9变为3d10的全充满Cu+。更稳定的结构。(2)立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,它属于原子晶体。(3)①A. 在反应前后CH4中的碳原子的轨道杂化类型是sp3杂化,在反应后CO2中的碳原子的轨道杂化类型是sp杂化。轨道杂化类型改变。错误。B. CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形、V形、直线形。正确。C. 一般情况下,同一周期的元素,元素的非金属性越强,原子半径越小,第一电离能越大。但是由于N原子的核外电子是处于半充满的稳定状态,所以其第一电离能比O盐酸的还大。因此第一电离能大小关系是:N>O>C>B。正确。D. 在化合物A中的N原子上存在配位键。正确。②由H3BNH3的分子结构可知在1个(HB=NH)3分子中有12个σ键.(4)由图(a)可知多硼酸根离子符号为BO2-或[BO2]nn-。由图(b)硼砂晶体可知:其中硼原子采取的杂化类型sp2、sp3 两种类型。
X、Y、Z、D、E、G六种短周期元素的原子序数依次递增。X、Y、D元素的基态原子中电子层数与未成对电子数均相等;D、E属于同族元素,G的单质和ED2化合物均具有漂白性;R元素的M层全满,N层只有1个电子。
请回答下列问题:(用对应的元素符号表示)
(1)R元素在元素周期表分区中属于______区元素,Y、Z、D三种元素中电负性由小到大的顺序是_________。
(2)X3D+的中心原子杂化轨道类型是__________,该离子的立体构型是 。
(3)向RED4的水溶液中加入ZX3的水溶液至过量,有关反应的离子方程式是 。
(4)向RG2的水溶液通入ED2,产生白色沉淀RG,该反应的离子方程式是 。
正确答案
(1)ds;C<N<O(2)sp3;三角锥形(或三棱锥形)(3)Cu2++2NH3·H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+,Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-(4)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O==2CuCl↓+4H++SO42-
试题分析:由题意知,G的单质和ED2化合物均具有漂白性且D、E属于同族元素,故G为Cl,ED2为SO2,即E为S,D为O,又X、Y、D元素的基态原子中电子层数与未成对电子数均相等,X、Y、D、原子序数依次递增,故X为H ,Y为C,Z为N。R元素的M层全满,N层只有1个电子,即29号元素铜。
(1)Cu在元素周期表中属于ds区元素,C、N、O三种元素中电负性由小到大的顺序为C<N<O(2)H3O+的中心原子杂化轨道类型是sp3;该离子的立体构型是三角锥形(3)由题意知,CuSO4中通入过量NH3,铜离子和氨水反应先生成氢氧化铜沉淀,继续加热氨水时氢氧化铜沉淀和氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+离子溶液,离子方程式Cu2++2NH3·H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+,Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-(4)由题意知,向CuCl2通入SO2产生CuCl沉淀,SO2发生氧化反应,生成SO42-,离子方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O==2CuCl↓+4H++SO42-。
(15分)(1)碳、氮、氧的第一电离能大小顺序为 ,氧原子电子排布式为 。
(2)氨分子氮原子杂化类型 ,氨水中四种氢键哪一种是主要的 ,规律是什么? 。画出氢氟酸溶液中最主要氢键 。
(3)DNA中四种碱基间通过氢键可能的配对方式,用虚线把氢键表示出来
(4)试分析富马酸的K2大于其顺式异构体马来酸K2的原因。
(5)下表是三种火箭推进剂的沸点,为什么火箭推进剂选择氮元素? 。
(6)常压下,水冷却至0 ℃以下,即可结晶成六方晶系的冰。日常生活中见到的冰、霜和雪等都是属于这种结构,其晶胞如下图所示(只显示氧原子,略去氢原子),晶胞参数侧棱c=737 pm,菱形底边a=452 pm,底面菱形的锐角是60°。
回答下列问题:
①计算晶胞中含有几个水分子。 ②计算冰的密度。
正确答案
(1)氮>氧>碳 1s22s2p4
(2)sp3 D 极性键较强的氢和非金属性较弱的元素间形成氢键 O…H—F
(3)
(4)酸性氢原子参与形成氢键时,其酸性减弱。
(5)形成氢键,火箭载体减去了冷却系统的质量
(6)①冰晶胞中含有水分子的个数为:
试题分析:(1)一般情况下,元素的原子半径越小,元素的非金属性越强,其电离能就越大。但是由于N原子的最外层电子处于半充满的稳定状态,所以其第一电离能比O大。因此,这三种元素的第一电离能的大小关系为:氮>氧>碳。氧原子电子排布式为1s22s2p4;(2)在氨分子氮原子杂化类型sp3杂化。在氨水中氨分子中的N原子与水分子中的H原子之间形成的氢键是主要的。因此选项为D。规律是极性键较强的氢和非金属性较弱的元素间形成氢键。在氢氟酸溶液中最主要氢键O…H—F。(3)氢键用虚线表示为:;
。(4)在富马酸的K2大于其顺式异构体马来酸K2的原因是酸性氢原子参与形成氢键时,其酸性减弱。(5)由三种火箭推进剂的沸点可知:当其组成中含有N元素时,分子之间形成氢键,使物质的沸点较高,火箭载体减去了冷却系统的质量。使火箭的质量更小,发射更容易。①冰晶胞中含有水分子的个数为:
;
.
碳、氮、氧、氟都是位于第二周期的重要的非金属元素。请回答下列问题:
(1)基态氟原子的核外电子排布式是______________ 。
(2)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是_________________。
(3)碳和另外三种元素均可形成化合物。四氟化碳的空间构型为____________,CF4可以利用甲烷与Cl2和HF在一定条件下反应来制备,其反应方程式为___________;CO是__________分子(填“极性”或“非极性”),CO的常见等电子体为N2、CN-,已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为___________;C3N4是一种新型材料,它的硬度比金刚石还高,可做切割工具,可推测出C3N4属于_________晶体。
(4)N4分子结构和白磷一样都是正四面体。又已知断裂1molN-N键吸收167kJ热量,生成1 molN≡N键放出942kJ热量,0.1 molN4转变为N2将放出____________热量:
(5)CaF2和CaC2都属于离子晶体。CaF2晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞(如图)的体积是_______________(只要求列出算式)。
(6)CaC2晶体的晶胞与氯化钠相似,但由于CaC2晶体中的C存在,使晶胞沿一个方向拉长,则CaC2晶体中1个C
周围距离最近且相等的Ca2+数目为__________,C
与O
互为等电子体,O
的电子式为____________。
正确答案
(1)1s22s22p5 (1分) (2)F>N>O>C (2分)
(3)正四面体(1分) CH4 + 4 Cl2 + 4 HF CF4 + 8 HCl(2分)。
极性(1分) 1:1(或2:2)(1分)原子(1分)
(4) 88.2 kJ(2分) (5)(2分)
(6) 4 (1分)(1分)
试题分析:(1)氟是9号元素,基态原子的核外电子排布式是1s22s22p5;
(2) 第一电离能N因2p轨道电子半充满稳定而比O大,故 F>N>O>C;
(3) 四氟化碳的空间构型为正四面体,制备反应是 CH4 + 4 Cl2 + 4 HF CF4 + 8 HCl;CO不对称,是极性分子;由N2确定HCN分子的结构式是H—C≡N,分子中σ键与π键数目之比为2:2=1:1;C3N4的硬度比金刚石还高,说明是原子晶体。
(4) N4分子结构和白磷一样都是正四面体,说明有6个N-N。由N4="2" N2可知,0.1 molN4转变为N2将放出热量为0.1×(6×167-2×942)=" 88.2" (kJ)。
(5)晶胞中的Ca2+是4个,F-是8个,由密度为a g·cm-3=
得CaF2晶胞的体积:。
(6)CaC2晶体的晶胞与氯化钠相似,Cl-的周围距离最近有6个Na+,由于CaC2晶体中的C存在,使晶胞沿一个方向拉长,使2Ca2+拉远了,实验CaC2晶体中1个C
周围距离最近且相等的Ca2+数目为4,C
与N2等电子体,故O
与N2等电子体,电子式是
。
【物质结构与性质】
碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素。
(1)碳、氮、中,原子核外电子未成对电子数最多的是 (用元素符号表示)。
(2)已知CN-与N2结构相似,则HCN分子中σ键与π键数目之比为 。
(3)H2O2分子中氧原子的杂化方式为 。
(4)与NO2+互为等电子体的微粒有 、 (举2例),NO3-的空间构型是 。
(5)已知元素A的氧化物的晶胞结构如图所示,则该氧化物的化学式为 。
正确答案
(1)N
(2)1:1
(3)sp3
(4)CO2、N2O、CNO-、SCN-等;平面三角形
(5)AO2
(1)根据核外电子排布规律可知,碳、氮、氧三种元素的核外电子排布分别为1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4,因此原子核外电子未成对电子数最多的是N元素。
(2)已知CN-与N2结构相似,因些HCN分子结构式为H-C≡N,σ键与π键之比是1:1。
(3)H2O2分子中氧原子分别形成2个单键,另外还原2对孤对电子,所以氧原子的价层电子对数是4,因此氧原子的杂化类型是sp3。
(4)原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体,则与NO2-互为等电子的微粒有CO2、N2O、CNO-、SCN-等;NO3-含有的孤电子对数是(5+1-3×2)=0,所以它的空间构型是平面三角形。
(5)根据晶胞结构知,A原子数是=1+8×1/8=2,O原子数=2+4×1/2=4,则该氧化物的化学式为AO2。
A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体,D、E的单质均为固体。C与E同主族,且E的原子序数为C的2倍,D的最外层电子数比最内层多1个,F是人体血红蛋白中含有的一种金属元素,请回答下列问题:
(1)D元素在周期表中的位置是 周期 族。
(2)A与C形成的18电子分子的结构式为 。
(3)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B4分子。B4分子结构如右图所示,已知断裂l molB-B吸收167kJ热量,生成1 mo1B2放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是 。
A.B4比P4(白磷)既含有极性键又含有非极性键
B.l molB4气体转变为B2吸收882kJ热量
C.B4与B2互为同素异形体
D.B4与B2分子中各原子最外电子层均达到8电子稳定结构
(4)写出过量的F与稀硝酸反应的离子方程式
(5)以D为阳极,在H2SO4溶液中电解,D表面形成氧化膜,阳极电极反应式为 。
(6)在常温,常压和光照条件下,B2在催化剂(TiO2)表面与A2C反应,生成1molBA3(g)和C2时的能量变化值为382.5kJ,此反应BA3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为 。
正确答案
(1)三,ⅢA族
(2)H-O-O-H
(3)CD
(4)3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
(5)2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
(6)2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530kJ·mol-1
根据题意已知条件推知,A、B、C、D、E、F为H、N、O、Al、S、Fe。
(2)A与C形成的18电子分子为双氧水,为共价化合物;
(3)B2和P4只有非极性键,因为只是同种非金属元素组成,故错误;l molB4气体转变为B2的△H=167×6-942×2=-882kJ·mol-1,是放出能量,错误;B4与B2互为同素异形体,正确;B4与B2分子中各原子最外电子层均达到8电子稳定结构,正确;
(4)过量的铁生成硝酸亚铁;
(5)铝失去电子生成氧化铝,2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;
(6)生成1molBA3(g)和C2时的能量变化值为382.5kJ,再根据表中数据判断该反应为吸热反应,即得方程式2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530kJ·mol-1。
己知X、Y、Z、W、N、U、V是短周期的主族元素,原子序数依次增大。X与N同主族,且与W都能形成A2B、A2B2型化合物;Z、W的单质常温下均为无色气体;Y原子的L层电子数是K层电子数的2倍;U原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,试回答下列问题:
(1)YW2的电子式 ;Z的氢化物结构式为 ;写出U元素在周期表中的位置 。
(2)原子半径:U V(填>、<或=,下同);气态氢化物的水溶液的酸性:U V。
(3)写出UW2与V元素的单质在水溶液中反应的化学方程式是 。
(4)由X、Z组成的一种化合物化学式为ZX5,其各原子均达到同周期稀有气体原子的稳定结构,该物质属于 (填“离子”或“共价”)化合物。
(5)X、Y、Z、W四种元素(按顺序)可组成原子个数比为5:1:1:3的化合物,该化合物的稀溶液与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的离子方程式为: 。
正确答案
(1);
;第三周期第ⅥA族。
(2)>;<。
(3)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。
(4)离子。
(5)NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+ CO32-+2H2O。
试题分析:根据题意可知这几种元素分别是X:H;Y是C;Z是N;W是O;N是Na;U是S;V是Cl. (1)CO2的电子式为;Z的氢化物即NH3的结构式为
;S是16号元素,核外电子排布为2、8、6,所以Cl元素在周期表中的位置是位于第三周期第ⅥA族。(2)S、Cl是同一周期的元素,由于原子序数Cl>S.原子序数越大,原子的半径就越小。因此原子半径:S>Cl. 气态氢化物的水溶液的酸性H2S是弱酸。HCl是强酸。因此酸性HCl>H2S。(3)SO2有还原性,而Cl2有氧化性,二者在溶液中发生氧化还原反应,方程式为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。(4)由X、Z组成的一种化合物化学式为NH5,其各原子均达到同周期稀有气体原子的稳定结构,该物质结构式为NH4H,属于离子化合物。(5)X、Y、Z、W四种元素(按顺序)可组成原子个数比为5:1:1:3的化合物是NH4HCO3,该化合物是弱酸的酸式盐,其稀溶液与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的离子方程式为(5)NH4++ HCO3-+ 2OH-
NH3↑+ CO32-+2H2O。
某学生在做元素性质与原子结构关系的实验时,设计了一套实验方案,并记录了有关的实验现象。请帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验目的
探究同一主族元素性质的递变规律。
(2)实验用品
仪器:试管、胶头滴管
药品:新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳
(3)实验内容(在下表横线中填写相关内容)
(4)实验结论:_________________________________。
(5)问题和讨论
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为________________、__________________。
②由于氟单质过于活泼,所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯的强:______________、______________。
正确答案
(3)①橙红 ②紫红
(4)同主族元素从上到下,元素原子的得电子能力逐渐减弱
(5)①Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 2I-+Br2=2Br-+I2
②HF的稳定性比HCl的强 F2能置换出水中的氧,而Cl2不能置换出水中的氧(其他合理答案也可)
向溴化钠溶液中加入新制氯水,发生反应:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,证明氧化性:Cl2>Br2;再加入四氯化碳后,振荡静置,溶液分层,上层近无色,下层呈橙红色。向碘化钠溶液中加入新制溴水,发生反应:Br2+2I-=I2+2Br-,证明氧化性:Br2>I2;再加入四氯化碳后,振荡静置,溶液分层,上层近无色,下层呈紫红色。两个实验说明:同主族元素从上到下,元素原子的得电子能力逐渐减弱。
A、B、C、D,E和F是六种短周期元素,它们的原子序数依次增大。 A和D,C与F为同主族元素;A的单质是最轻的气体; B元素最高价氧化物的水化物与其气态氢化物反应生成盐; E元素是地壳中含量最多的金属元素。F元素原子M层上电子数比L层少2个电子。 试完成下列填空
(1)E元素位于周期表的第 周期 族。
(2)F简单阴离子的结构示意图 。
(3)铜与B元素最高价氧化物的水化物的稀溶液反应的离子方程式为 。
(4)E的硫酸盐溶液中滴入B元素气态氢化物的水溶液,直至过量。离子方程式为 。
正确答案
(8分)(1)三、ⅢA (2分) (2) (2分)
(3)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O (2分) (4)Al3++3NH3·H2O= 3NH4++Al(OH)3↓ (2分)
试题分析:A的单质是最轻的气体,所以A是氢元素。B元素最高价氧化物的水化物与其气态氢化物反应生成盐,符合条件的是氮元素,即B是氮元素。E元素是地壳中含量最多的金属元素,所以E是Al元素。F元素原子M层上电子数比L层少2个电子,则F的原子序数是16,即M是S元素。A和D,C与F为同主族元素,所以根据A、B、C、D,E和F的原子序数依次增大可知,C是氧元素,D是钠元素。
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对巩固和训练,有助于调动学生的学习兴趣和学习积极性。该类试题主要是以“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。
氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的核外电子的轨道表示式为 。
(2)N≡N的键能为942 kJ/mol,N-N单键的键能为247 kJ/mol,计算说明N2中
的 键比 键稳定(填“”“
”)。
(3)根据下表数据,写出氮气与氢气反应生成氨气的热化学方程式。
___ _____________________________。
正确答案
(9分)(1)
(2)
( 每空2分)
(3 )N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ/mol(3分)
试题分析:(1)根据构造原理可知,基态N3-的核外电子的轨道表示式是。
(2)三键是有1个键和2个
键构成的,则根据N≡N的键能为942 kJ/mol,N-N单键的键能为247 kJ/mol可知,
键键能是(942 kJ/mol-247 kJ/mol)÷2=347.5 kJ/mol>247 kJ/mol,所以N2中的
键比
键稳定。
(3)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以该反应的反应热是△H=3×436 kJ/mol+942 kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol,即热化学方程式是N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ/mol。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,在注重对吸收基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养,意在巩固学生的基础,提高学生的答题能力和学习效率。
下表为元素周期表的片段组合,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)⑤、⑥、⑧相应离子半径最大的是(离子符号表示)________ ,②、③、⑥的最高价氧化物的水化物酸性最强的是[填化学式] ________, ②、④、⑤元素可形成既含离子键又含共价键的一种可溶于水的化合物,其化学式为________。
(2)现有Z、W两种中学化学中的常见物质,Z由①、③、④中三种元素组成。Z的浓溶液常温下能使铁钝化,W中①、③两种元素组成且质量比为3:14,写出W与Z反应的化学方程式 。
(3)电动汽车的某种燃料电池,通常用⑤的最高价氧化物对应的水化物作电解质,用⑥的单质、石墨作电极,在石墨电极一侧通入空气,该电池负极的电极反应 。
正确答案
(1) Cl—,HNO3,Na2CO3或Na2C2O4
(2)NH3 + HNO3= NH4NO3
(3)Al + 4OH—-3e-= AlO2-+2H2O
试题分析:由元素周期表可以推断出①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分别为H、C、N、O、Na、Al、Si、Cl。(1)⑤、⑥、⑧相应离子半径最大的是Cl—,②、③、⑥的最高价氧化物的水化物酸性最强的是HNO3,②、④、⑤元素可形成既含离子键又含共价键的一种可溶于水的化合物为Na2CO3或Na2C2O4;(2)依题意可以知道Z、W分别为HNO3、NH3 ,所以W与Z反应的化学方程式为NH3 + HNO3= NH4NO3;(3) ⑤的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,⑥的单质为Al,所以该电池的负极反应式为
Al + 4OH—-3e-= AlO2-+2H2O。
点评:本题考查了元素周期表中部分元素及其化合物的知识,是高考考查的重点和热点,本题难度不大。
元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。下表是元素周期表的一部分,根据周期表知识回答下列问题。
(1)C 和D元素名称分别是__________、__________。
(2)比较这五种元素的原子半径从大到小 (填元素符号);
(3)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化学式);
(4)写出A和C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
;
(5)用电子式表示B和E形成化合物的过程:
。
正确答案
(1)镁、硫 (2)Mg 、Al、S、Cl、O(3)HClO4
(4)Al2O3+2OH-=2AlO2-+2H2O (5)
试题分析:根据元素在周期表中的相对位置可知,A是O,B是Mg, C是Al,D是S,E是Cl。
(1)C 和D元素名称分别是镁、硫。
(2)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,所以这五种元素的原子半径从大到小Mg 、Al、S、Cl、O。
(3)非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,又因为同周期自左向右非金属性逐渐增强,同主族自上而下非金属性逐渐减弱,所以五种元素的最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4。
(4)A和C形成的化合物是氧化铝,属于两性氧化物,因此与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+2H2O。
(5)B和E形成的化合物是氯化镁,属于含有离子键的离子化合物,所以其形成过程可表示为。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,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。
(4分)有X、Y两种元素,Y的第三个电子层上有2个电子,X的最外层电子数是其电子层数的3倍,请写出其原子结构示意图:X、 ;Y、 。
正确答案
X: Y:
(4分)
试题分析:Y的第三个电子层上有2个电子,则Y是Mg。X的最外层电子数是其电子层数的3倍,则X是O元素,所以X和Y的原子结构示意图分别是、
。
点评: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,据此可以进行有关判断。
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