- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(本题共8分)下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:
IA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
VA
ⅥA
ⅦA
0
1
a
b
2[
c
d
e
f
g
3
h
i
j
k
l
4
m
]
n
(1)h元素与k元素形成的化合物的电子式:_____________________;
(2)n元素与f元素两者核电荷数之差是_____________________;
(3)第三周期中,原子半径最大的是(稀有气体除外)________________;
(4)推测Si、N最简单氢化物的稳定性强弱关系____________(填化学式)。
(5)c2a4与n的单质反应的化学方程式______________________________;
(6)写出c5a12的所有同分异构体的结构简式_________________________。
正确答案
(1) (2)26 (3)Na (4)NH3 > SiH4 (5)CH2=CH2+Br2 →CH2BrCH2Br
(6)CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH(CH3)2 C(CH3)4
依题意可知a为H、b为He、c为C、d为N、e为O、f为F、g为Ne、h为Na、i为Al、j为Si、k为Cl、l为Ar、m为K、n为Br。h元素与k元素形成的化合物为氯化钠,n元素与f元素两者核电荷数之差是26. 稳定性NH3 > SiH4。
(10分)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是原子半径最小的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。回答下列问题:
(1)1mol Y2X2含有σ键的数目为 。
(2)X和Z形成的化合物为M,Y和X形成的化合物为N,则M、N中其VSEPR模型和分子立体构型相同的是 (写化学式)。
(3)W原子价电子排布式为 ,向其硫酸盐(WSO4)溶液中逐滴加入氨水至过量,发生的现象是 ,反应后的溶液中W形成的配离子的化学式为 。
正确答案
⑴ 3NA(或1.806×1023) ⑵ CH4
⑶ 3d104s1 出现蓝色沉淀,后又溶解形成深蓝色溶液 〔Cu(NH3)4〕2+
X是原子半径最小的元素,是氢元素。最外层电子数是其内层电子数的2倍,则该元素只能是C元素,即Y是碳。Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,Z是氮元素。原子序数为29是铜元素。
(1) Y2X2是乙炔,其电子式为,因为碳碳三键是由1个σ键和2π键个构成的,所以1mol Y2X2含有σ键的数目 3NA。
(2)依据题意M、N分别是氨气和甲烷,其VSEPR模型均为四面体,但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形。甲烷的VSEPR模型和分子立体构型相同均是正四面体型。
(3)对于主族元素最外层电子就是价电子,而对于副族或第Ⅷ其次外层或倒数第三层也可以是价电子,所以铜原子价电子排布式为3d104s1。铜离子易结合OH-离子形成氢氧化铜沉淀,但当氨水过量是沉淀又可以溶解,形成络合物。
(12分) A、B、C、D、E、F六种短周期元素,A元素的离子焰色反应为黄色。5.8 g B的氢氧化物恰好能与100 mL 2 mol·L—1盐酸完全反应;B原子核中质子数和中子数相等。F2在黄绿色气体C2中燃烧产生苍白色火焰。D元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;含E元素的化合物在自然界种类最多。
根据上述条件回答:
(1)C在周期表中的位置 ,其最高价为 。A的原子结构示意图为 ;
(2)A、D形成淡黄色化合物,其电子式为 ,该物质含有的化学键类型为 。
(3)C2与ADF溶液反应的离子方程式为: ;
(4)用电子式表示BC2的形成过程 。
(5) 元素D、E分别和F构成9e-微粒名称是 、 。
正确答案
(1)第三周期ⅦA族(1分), +7(1分)
(2)(2分)离子键非极性键(2分)
(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(2分)
(4)(2分)
(5)羟基(1分)、甲基(1分)
根据元素的核外电子排布及性质可知,A、B、C、D、E、F六种短周期元素分别是Na、Mg、Cl、O、C、H。
(1)氯元素是第ⅦA元素,最高正价是+7价。
(2)过氧化钠含有离子键和非极性键,其电子式为。
(3)氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,方程式为
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(4)氯化镁是由离子键形成的离子化合物,其形成过程可表示为
。
(5)O、C和H形成的9电子微粒可以通过其相应的10电子微粒水和甲烷得到,分别是-OH和-CH3。
(9分)短周期的五种主族元素A、B、C、D、E原子序数依次变小。A的单质在常温下为气态,B、D属于同一主族,C为自然界含量最多的金属元素,D的最外层电子数为次外层的2倍,E为周期表中原子半径最小的元素。
(1)A、B的元素名称分别为 、 。
(2)D、E可以形成多种化合物,其中一种化合物的相对分子质量为28。写出其结构简
式 。
(3)自然界中B元素多以氧化物的形式存在,请写出工业上制取B单质的化学方程式
。
(4)写出实验室制取A气体的化学方程式 。
(5)a克C单质和氧化铁的混合物分为两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,测得生成气体(标况,下同)体积为mL;另一份在高温下恰好完全反应,将产物冷却后加入足量HCl溶液,测得生成气体体积为nL。则m:n= 。
正确答案
(1)(2)中每空1分,其它每空2分
(1)氯 、硅 (2) CH2=CH2(3)SiO2+2CSi+2CO↑
(4) 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑ (5)3:2
自然界含量最多的金属元素是铝,即C是Al。最外层电子数为次外层的2倍的元素只能是C,即D是碳元素。B、D属于同一主族,所以B是Si。A的原子序数大于Si的,且A的单质在常温下为气态,所以A是Cl。E的原子序数最小,且E为周期表中原子半径最小的元素,所以E是氢元素。
(1)略
(2)在碳和氢形成的化合物中相对分子质量为28是乙烯,乙烯含有碳碳双键,其结构简式为CH2=CH2。
(3)工业是制取单质硅的方法是在高温下用焦炭还原二氧化硅,反应式为SiO2+2CSi+2CO↑。
(4)实验室制取氯气的反应式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑。
(5)铝和氧化铁的混合物加入到氢氧化钠溶液中,只有铝和氢氧化钠反应生成氢气。若铝的物质的量是1mol,则生成氢气1.5mol。若在高温下反应,则是铝热反应,生成单质铁,其物质的量是1mol,加入盐酸后铁和盐酸反应生成氯化亚铁和1mol氢气。所以气体的体积之比是3:2。
(10分)(1) “笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式);又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O的电子式可表示为 ,它 (填“含有”或“不含”)非极性键。
(2)有以下物质:①CH4,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥C2H6,⑦H2,⑧Na2O2,⑨HCN(H—C≡N);只含有极性键且为非极性分子是__________;含有非极性键的共价化合物是__________;既有σ键又有π键的化合物是__________;
正确答案
⑴ 含有
⑵ ① ⑤⑥ ⑤⑨
(1)N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式),因为二氧化碳中含有2个碳氧双键,所以N2O中也含有2个双键。又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,所以N2O的电子式为,故含有极性键和非极性键。
(2)甲烷含有极性键,且是σ键,属于非极性分子。氯气、氢气含有非极性键,且是σ键,属于非极性分子。水含有极性键,且是σ键,属于极性分子。氮气含有非极性键,既有σ键,又有π键,属于非极性分子。乙烯含有极性键和非极性键,既有σ键,又有π键,属于非极性分子。乙烷含有极性键和非极性键,且是σ键,属于非极性分子。过氧化钠含有离子键和非极性键,非极性键是σ键,属于离子化合物。HCN(H—C≡N)含有极性键,既有σ键,又有π键,属于极性分子。
(8分)已知微粒A和B为分子,C和E为阳离子,D为阴离子,它们都含有10个电子;B溶于A后所得的物质可电离出C和D;A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答:
(1)用电子式表示下列3种微粒:A________;C_________;D_________。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式:_____________________。
正确答案
(1)HH;
; ·,·O,\s\up6(··。
(2) Mg2++2NH3+2H2O = Mg(OH)2↓+2NH4+ [或Al3++3NH3+3H2O = Al(OH)3↓+3NH4+ ]。
由题意可知A、B、C、D、E对应的粒子分别为:H2O、NH3、NH4+、OH—、AL3+或Mg2+;
(1)H2O分子的电子式为:;、NH4+的电子式为:
;OH—的电子式为:
;
(2)A、B、E三种微粒反应的离子方程式:Mg2++2NH3+2H2O = Mg(OH)2↓+2NH4+ [或Al3++3NH3+3H2O = Al(OH)3↓+3NH4+ ]。
(12分)H、C、N、O是几种重要的非金属元素。回答以下问题:
(1)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是 。
(2)H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大,是因为 。
(3)与CO2是等电子体,可检验溶液中Fe3+的阴离子的电子式 。
(4)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮化物。
①肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)==3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7 kJ/mol
若该反应中有4mol N—H键断裂,则形成的π键有___________mol。
②肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在________(填标号)
a、离子键 b、共价键 c、配位键 d、范德华力
(5)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是 (填标号)。
a、CF4 b、 CH4 c、 NH4+ d、H2O
正确答案
(1) N>O>C
(2) H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,
对O—H 键排斥力减小 (3)
(4)① 3 ② d (5) c
略
(16分)铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为 。
(2)SO42ˉ的立体构型是 ,其中S原子的杂化轨道类型是 。
(3)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子外围电子排布式为 。一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为 ,该晶体中,原子之间的作用力是 。
(4)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中心(如下图),该晶体储氢后的化学式应为 ;假设在另一条件下,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的八面体空隙中心,该晶体储氢后的化学式为 。(提示:查找四面体、八面体时,需假设Cu原子与Au原子等同;每个四面体、八面体内只填充一个氢原子)
正确答案
(1) Cu+2H2SO4(浓)="===" CuSO4+SO2↑+2H2O
(2) 正四面体 sp3
(3) 5d106s1
3:1 金属键
(4) AuCu3H8 AuCu3H4
略
Q 、X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的五种常见元素,其相关信息如下表:
(1)Y位于元素周期表第 周期表 族,Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 (写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在 个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中,键的极性较强的是 ,键长较长的是 。
(3)W的基态原子核外电子排布式是 。在W的晶体结构里,配位数是 ;
(4)Q、X形成的最简单化合物里中心原子的杂化类型是 ,其空间结构为 ,Q与氧原子形成的化合物里中心原子杂化类型与上述物质相同,但键角不同,其原因可能是 ;
(5)写出与YO2互为等电子体的一种单质的分子式是 。
正确答案
(1)三 VIA HClO4 (每空1分,共3分)
(2)2 H—Cl HS (每空1分,共3分)
(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(2分),12(1分);
(4)SP3(1分),正四面体(1分),水分子里有两对孤对电子占据两个SP3杂化轨道,
使两个氧氢键角减小(2分),
(5)O3(2分)。
略
(8分)下表是元素周期表中短周期元素的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。
A
B
D
E
F
C
I
G
H
(1)上述元素A、B、D、E、F中形成化合物种类最多的一种元素的原子结构示意图
(2) 稳定性比较:D的氢化物 G的氢化物(填“大于”“等于”或“小于)
(3)在一定条件下,A与E可形成一种极易溶于水的气态化合物,其电子式为_____
(4)现有上表中所列字母代表的某一种元素,其单质通入到紫色石蕊溶液中的现象为先变红后褪色,写出有关的离子方程式___________ _____
(5)“神舟”七号载人飞船内需要有一种化合物来吸收航天员呼出的CO2,该物质应该是由上表中的元素组成的,用化学方程式表示吸收原理:_______________________飞船中需要制造一种适合航天员生存的人工态环境,还应该在氧气中充入一种稀释气体,该气体的结构式为________。
(6)举一例说明C和I金属性的强弱
(7)用电子式表示由I和H组成的化合物的形成过程
正确答案
略
略
(4分)非金属元素R,其单质4.8g在氧气中充分燃烧生成RO29.6g,在R原子中,核内质子数等于中子数,则R的元素名称为 ,其最高价为 ,与上下左右相邻元素比较,R的最高价氧化物的水化物酸性比 弱。用形式表示该元
素的原子 。
正确答案
略
有下列四种微粒:①、②
、③
、④
。用①、②、③、④回答:
(1)按原子半径由大到小顺序排列的是 ,
(2)微粒中质子数小于中子数的是 ,
(3)在化合物中呈现的化合价的数值最高的是 ,
(4)能形成型化合物的是 。
正确答案
略
某元素位于第三周期,第ⅦA 族,它是 元素,与K相邻的同族元素的原子序数是 和 。
正确答案
Cl 11 37
略
(15分)已知A、B、C是1~18号元素中的3种,0.5molA元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子,0.8gA的氧化物恰好与100mL0.4mol/L的盐酸完全反应,A原子核内质子数与中子数相等。3.6gB元素的单质和足量的硫酸反应,放出氢气4.48L(标准状况),C得到一个电子后与氩的电子层结构相同,其最高价氧化物的水化物为自然界最强的酸。
(1)写出三种元素的符号:A B______ C______
(2)向10mL浓度为1mol/L的B、C两元素形成的化合物的水溶液里逐滴滴入35mL浓度为1mol/L的苛性钠溶液,现象是___________ ,
离子反应方程式为___________ 、 。
将生成物过滤、洗涤、干燥灼烧,可得白色固体质量为 。
正确答案
. <1>Mg Al Cl 每空2分
<2>产生沉淀后部分溶解。 2分
Al3++3OH- ===Al(OH)3 2分
Al(OH)3 + OH- ==AlO2- + 2H2O 2分
0. 255g 3分
略
(10分)下表中的实线表示元素周期表的部分边界。①-⑥分别表示元素周期表中对应位置的元素。
(1)请在上表中用实线补全元素周期表边界。
(2)写出①、③两种元素组成的正四面体化合物的电子式 上述元素中,上述元素中能和⑤号元素形成正四面体空间网状结构的化合物的化学式是
(3)上述元素中的一种元素其气态氢化物和该元素的最高价氧化物的水化物能发生化合反应,该反应的化学反应方程式为____________________________________________________
该物质含有的化学键是 。
正确答案
(每空各2分)
(1) (2)
;SiO2
(3)NH3 +HNO3=NH4NO3; 离子键、共价键
略
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