- 物质结构元素周期律
- 共75155题
下表是元素周期表的一部分,按要求填空:
(1)写出下列元素的元素符号:① _______ ②_______ _⑪_______
(2)写出下列元素的名称,最活泼的金属元素是__ ___,最活泼的非金属元素是 ____ ,
(3)用化学式表示在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是 ,
碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 。
(4)在③与④的单质中,用元素符号表示化学性质较活泼的是 ,实验验证方法是 ;在⑧与⑫的单质中,用元素符号表示化学性质较为活泼的是 ,实验验证的方法是
正确答案
(12分每空1分) (1)N;F;Ca (2)钾;氟(3)HClO4;KOH;Al(OH)3
(4)Na;钠与冷水剧烈反应,而镁与冷水几乎不反应;
Cl2;氯气可以与溴化钾反应,置换出单质溴
试题分析:(1)根据元素在周期表中的相对位置可知,①、②、⑪的元素符号分别是N、F、Ca。
(2)同周期自左向右金属性逐渐降低,非金属性逐渐增强。同主族自上而下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐降低,所以最活泼的金属元素是钾,最活泼的非金属元素是氟。
(3)非金属性或金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性或碱性越强,则最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH,呈两性的氢氧化物是Al(OH)3。
(4)同周期自左向右金属性逐渐降低,非金属性逐渐增强,据此可知在③与④的单质中,化学性质较活泼的是Na。一般情况下,与水反应越容易、越剧烈,其金属性越强。由于钠与冷水剧烈反应,而镁与冷水几乎不反应,据此可知钠比镁活泼;同主族自上而下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐降低,所以在⑧与⑫的单质中,化学性质较为活泼的是氯气。由于较活泼的非金属单质能置换出较不活泼的非金属单质,即氯气可以与溴化钾反应,置换出单质溴,所以氯气的化学性质比单质溴活泼。
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,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)短周期原子序数依次递增的A、B、C、D、E、F六种元素,已知B原子最外层电子数是A原子次外层电子数的3倍,是D原子最外层电子数的2倍;C原子内层电子总数是最外层电子数10倍;A、B、D三种元素的原子最外层电子数之和为13;A和B原子最外层电子数与D和F原子最外层电子数之和相等;D和E是相邻两种元素。
(1)E元素基态原子的核外电子占用了 个原子轨道;F元素的名称: _。
(2)A和E元素的最高价含氧酸的酸性较强的是__________;(填化学式)
(3)A、B、C三种元素组成原子个数比nA:nB:nC=1:3:2的化合物,用离子方程式表示该化合物的水溶液显碱性的原因__ _。
(4)B、C、D三种元素原子半径最大的是 (填元素符号),离子半径最小的是 (填离子符号)。M元素与D元素位于不同主族,但由于二者的电负性相近,导致某些性质相似。将M的最高价氧化物溶于C的氢氧化物的水溶液中,发生反应的离子方程式为
_。
(5)E和F形成的化合物X在高温条件下可以被氢气还原,工业上常用此反应制取高纯度的单质E,写出该化学反应的方程式 。
正确答案
(1)8 氯 (2)H2CO3 (3)CO32-+H2OHCO3-+OH-
(4)Na Al3+ BeO+2OH-=BeO22-+H2O (2分)
(5)SiCl4+2H2Si+4HCl(2分)
根据元素的结构及其性质可知,A、B、C、D、E、F六种元素分别是C、O、Na、Al、Si、Cl。
(1)根据构造原理可知,E元素基态原子的核外电子占用了1+1+3+1+2=8。
(2)非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以碳酸的酸性强于硅酸的。
(3)A、B、C三种元素组成原子个数比nA:nB:nC=1:3:2的化合物是碳酸钠,水解显碱性,方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-。
(4)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,所以钠的原子半径最大。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,所以最小的是Al3+。氧化铝是两性氧化物,所以氧化物BeO也是两性氧化物,和氢氧化钠反应的方程式为BeO+2OH-=BeO22-+H2O。
(5)高温下,氢气还原四氯化硅的方程式为SiCl4+2H2Si+4HCl。
(5分)现有A、B、C、D四种元素,它们的质子数依次增多。
①A的核电荷数大于2,可形成氢化物H2A,该氢化物在常温下是液体;
②A和B两元素可形成B2A3化合物,该化合物既能溶于强酸,又能溶于强碱;
③C+离子比B3+离子多8个电子;
④C与D元素可以形成化合物CD;
⑤CD的溶液中通入氯气后加淀粉溶液显蓝色;
(1)写出C. D 的名称:C ;
(2)A在周期表中的位置
(3)写出B2A3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。
(4)比较B、C二种元素形成的简单离子半径的大小(用离子符号表示):
离子半径:
正确答案
(每空1分)(1)C钾 D 碘(2)第二周期 第VIA族
(3)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O (4)离子半径:K+>Al3+
根据①可知,A是O。根据②可知B是Al,化合物是氧化铝。根据③可知C是K。根据④⑤可知D是I。由于钾离子原子核外有3个电子层,而铝离子只有2个电子层,所以离子半径是K+>Al3+。
下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应位置的元素。
请回答下列问题:
(1)写出上表中元素⑨原子的核外电子排布式 。
(2)元素④、⑤的第一电离能大小顺序是: > ;(用元素符号表示,下同)元素⑥、⑧电负性大小顺序是: >
(3)元素③、⑧形成的化合物中心原子杂化轨道类型: ,分子的空间构型
(4)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素②与元素⑦的氢
氧化物有相似的性质。写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式
(5)下图是⑩的某种氧化物的晶胞结构示意图(顶角和体心是氧),可确定该氧化物的化学式为 。
(6)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。
已知NF3与NH3的结构类似,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其主要原因是:
正确答案
(共16分 每空各2分)
(1)1S22S22P63S23P63d 54s1(2)N>O ;F>Cl(3)sp3杂化;正四面体型
(4)Be(OH)2+2NaOH===2H2O+Na2BeO2 (5)Cu2O
(6)NF3分子中氟原子电负性强,吸引电子能力强,使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键。
(1)⑨是铬元素,根据构造原理可知,其原子核外电子的排布式为1S22S22P63S23P63d 54s1。
(2)④⑤分别是N、O。非金属性越强,第一电离能越大。但由于氮原子的2p轨道电子是半充满状态,稳定性强,所以氮元素的第一电离能大于氧元素的。⑥⑧分别是F和Cl,非金属性越强,电负性越大,氟的非金属性强于Cl的,所以氟的电负性大于氯的。
(3)③⑧形成的CCl4分子中,中心原子的孤对电子是(4-1×4)÷2=0对,所以是正四面体形结构,碳原子是sp3杂化。
(4)②是B,⑦是铝。氢氧化铝是两性氢氧化物,所以根据新制相似可知,反应式为
Be(OH)2+2NaOH===2H2O+Na2BeO2。
(5)⑩是铜。根据晶胞对结构可知,晶胞中含有氧原子是8×1/8+1=2,含有铜原子是4铬,所以化学式为Cu2O。
(6)由于氟原子是最强对非金属元素,因而NF3分子中氟原子电负性强,吸引电子能力强,使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键。
(8分) 有A、B、C、D、E 5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中C、E是金属元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题:
(1)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)________________________。
(2)写出C元素基态原子的电子排布式_________________________。
(3)元素B与D的电负性的大小关系是___________,C与E的第一电离能的大小关系是___________。(填﹥、﹤、﹦)
正确答案
(每空2分,8分)(1)KAl(SO4)2•12H2O (2)1s22s22p63s23p1 (3) O>S Al>K
原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,则属于第ⅥA,所以B是氧元素,D是硫元素,则C是铝元素。A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1,所以A是氢元素,E是钾元素。
(1)由这五种元素组成的一种化合物是明矾,化学式为KAl(SO4)2•12H2O。
(2)根据构造原理可知,C元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1 。
(3)非金属性越强,电负性越大,所以氧元素的电负性大于硫元素的。金属性越强,第一电离能越小,所以C与E的第一电离能的大小关系是铝大于钾的。
(6分)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式是 。
(2)Y 的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生的化学反应方程式是 。
(3)比较Y、Z气态氢化物的稳定性 (用化学式表示)。
(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是
(用离子符号表示)。
正确答案
(1)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (2)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
(3)HCl>H2S (4)S2->Cl->Na+>Al3+
试题分析:(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,这说明该金属一定是钠和铝,则该反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(2)Y 的低价氧化物通入Z单质的水溶液中能发生反应,这说明应该是S和Cl两种元素,所以发生的化学反应方程式是SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。
(3)非金属性越强,氢化物的稳定性越强,氯元素的非金属性强于S元素的,所以稳定性是HCl>H2S。
(4)在一般情况下,电子层数越多,离子半径越大,又因为在核外电子排布相同的条件下,离子半径随原子序数的增大而减小,所以四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是S2->Cl->Na+>Al3+。
点评:该题是高考中的常见考点,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与训练,有助于培养学生的逻辑推理能力。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。
(10分)第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时,失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
请回答以下问题:
(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,推断Na~Ar元素中,Al的第一电离能的大小(最小)范围为________<Al<________(填元素符号)。
(2)从上图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是________。
(3)上图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是________。
(4)根据对角线规则,Be、Al元素最高氧化物的水化物性质相似,它们都具有________,
正确答案
(1)Na Mg (2)从上到下依次减小 (3)第五周期 ⅠA族 (4)两性
试题分析:(1)金属性越强,第一电离能越小。同主族自左向右金属性逐渐降低,第一电离能逐渐增大。但由于镁元素的3s轨道是全充满状态,稳定性强,所以第一电离能大于Al的,即Al的第一电离能的大小(最小)范围为An<Al<Mg。
(2)从上图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下依次减小。
(3)根据图像中的数据可知,第一电离能最小的是Rb,位于第五周期第ⅠA族。
(4)Be、Al两种元素处于对角线位置,所以元素最高氧化物的水化物性质相似,它们都具有两性。
点评:该题是中等难度的试题,试题注重基础和能力的双向考查。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。
(6分)写出下列原子的电子排布式。
(1)S (2)29Cu (3) 26Fe
(1)________________________________________________________________________
(2)________________________________________________________________________
(3)________________________________________________________________________
正确答案
(1)1s22s22p63s23p4 (2)1s22s22p63s23p63d104s1 (3)1s22s22p63s23p63d64s2
试题分析:根据构造原理、洪特规则以及保利不相容原理可知,S、Cu和Fe的核外电子排布式分别是1s22s22p63s23p4、1s22s22p63s23p63d104s1、1s22s22p63s23p63d64s2。
点评:该题是基础性试题的考查,难度不大,试题注重基础,主要是考查学生对核外电子排布的了解、掌握情况,特别是灵活运用构造原理书写排布式的熟悉程度,有利于培养学生的规范答题能力。
(8分)【化学-物质结构与性质】
硼元素在化学中有很重要的地位,硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域应用。
(1)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为 ,B原子的杂化类型为 。
(2)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。下图示意的是磷化硼的晶体结构单元,则磷化硼的化学式为 ,微粒间存在的作用力为 。
(3)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如下图)。
①硼酸分子中B最外层有 个电子,1 mol H3BO3的晶体中有 mol氢键。
②硼酸溶于水应生成弱电解质一水合硼酸H2OB(OH)3,它电离生成少量[B(OH)4]-和的H+离子。则硼酸为 元酸, [B(OH)4]-含有的化学键类型为 。
正确答案
⑴平面三角形(1分) sp2(1分) ⑵⑵Bp(1分) 共价键(1分)
⑶①6(1分) 3(1分) ②一(1分) 共价键、配位键(1分)
⑴BF3中B原子没有孤对电子,所以为平面三角形结构,因此B为sp2杂化。
⑵根据晶胞结构图,该晶胞中含有4个P,B原子的个数为8×+6×
=4,因此化学式为BP。根据BP的性质及用途:耐磨涂料,可用作金属的表面保护层等可判断BP为原子晶体,微粒间作用力为共价键。
⑶①硼酸分子中B与三个原子形成单键,最外层有6个电子,根据图示,1个H3BO3分子与其他3个分子能形成6个氢键,因此1 mol H3BO3的晶体中氢键为6 mol×=3 mol。
②硼酸溶于水,B原子与水电离出的OH-结合,产生H+,为一元酸,OH-中的O原子提供孤对电子,和B原子形成配位键。
(14分)A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,且都是短周期元素。已知A是一种金属元素,A原子的最外层电子数为1,它跟酸反应后转化成的A+具有跟Ne相同的电子层结构。B的质子数比A多2个,C的质子数比B多4个。 根据以上条件,填空回答:
(1)C是 元素(写元素名称),画出C原子结构示意图: 。
(2)B元素在周期表中的位置是第 周期,第 族。
(3)C元素的气态氢化物的水溶液呈 (填“酸性”、“碱性”、“中性”)。
(4)A与C形成的化合物的电子式: 。
(5)B元素的最高价氧化物对应的水化物与C元素的气态氢化物的水溶液之间发生的化学反应方程式: 。
正确答案
(14分,每空2分)(1)氯 (2)三 ⅢA (3)酸性
(4)(5)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
根据元素的性质及结构可知,A、B、C三种元素分别是Na、Al、Cl。
(1)氯元素的原子序数是17,位于第三周期第ⅦA,原子结构示意图为。
(2)B是铝元素,原子序数13,位于第三周期第ⅢA族。
(3)氯化物溶于水即得到盐酸,显酸性。
(4)钠和氯气生成离子化合物氧化钠,电子式为。
(5)氢氧化铝是两性氢氧化物,和盐酸反应的方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。
(10分)短周期元素A、B、C、D中,0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子,0.4g A的氧化物恰好与100ml 0.2mol/L的盐酸完全反应,A原子核内质子数目与中子数目相等,B元素原子核外第三层电子数目比第一层多1个,C—比A元素的离子多1个电子层,D元素的原子核外第二层比第一层多2个电子。回答下列问题:
(1)C―的结构示意图为 ;
与C同族的上一周期元素的气态氢化物的稳定性比HC的________(填“强”或“弱”);
与C同族的上一周期元素的气态氢化物的沸点比HC的________(填“高”或“低”);
(2)元素D的最高价氧化物的电子式为_______,D的气态氢化物的二氯代物有_____种结构。
(3)工业上冶炼单质A的化学方程式为_____________________________________;
(4)若将单质A、B用导线连接插入到氢氧化钠溶液中可以组成原电池,则正极材料是_______(用化学式填写),负极电极反应是___________________________________。
正确答案
(1) , 强, 高; (2)
, 1; (每空1分)
(3)MgCl2(熔融)Mg+ Cl2↑(2分)
(4)Mg (1分), Al-3e- + 4OH- = AlO2- + 2H2O(2分)
0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子,说明A属于第ⅢA,氧化物是AO。0.4g A的氧化物恰好与100ml 0.2mol/L的盐酸完全反应,所以氧化物的相对分子质量是0.4÷0.01=40,则A的蒸质量数是24。A原子核内质子数目与中子数目相等,所以A的原子序数是12,即A是镁元素。B元素原子核外第三层电子数目比第一层多1个,则B是Al。C—比A元素的离子多1个电子层,因此C是氯元素。D元素的原子核外第二层比第一层多2个电子。则D是碳元素。
(1)同主族自上而下非金属性逐渐增强,氢化物的稳定性也是逐渐增强的。HF中含有氢键,所以沸点高于氯化氢的。
(2)CO2中碳和氧形成的是双键,电子数为,甲烷是正四面体型结构,其二卤代物没有同分异构体。
(3)镁是活泼的金属,通过电解熔融放热氯化镁得到金属镁。
(4)原电池较活泼的金属作负极,失去电子。虽然镁比铝活泼,但铝可以和氢氧化钠反应生成氢气,所以作负极的是铝。镁是正极。负极反应式为Al-3e- + 4OH- = AlO2- + 2H2O。
(8分)等质量的D2O和H2O所含的中子数之比为________,电子数之比为_________;等物质的量的D2O和H2O分别与足量的金属钠反应,放出的氢气的质量比为__________,转移电子数之比为__________。
正确答案
9:8 9:10 2:1 1:1
D2O和H2O所含有的中子数分别是10和8,电子数分别都是10,所以在质量相等的
情况下中子数之比为,电子数之比是
。等物质的
量的D2O和H2O分别与足量的金属钠反应,放出的氢气的体积是相同的,所以质量之比是4︰2=2︰1,而转移的电子数之比则是1︰1。
(10分)有A、B、C、D四种短周期元素,它们的核电荷数依次增大,A与C、B与D分别是同主族元素,B、D两元素的质子数之和是A、C两元素质子数之和的两倍,这四种元素中有一种元素的单质易溶于CS2中。
试回答下列问题:
(1)B的名称是________,画出它的简单离子的结构示意图________.
(2)由A、B、C所形成化合物的电子式为________它是由________键和________键组成的________化合物.
(3)由A、B、C、D四种元素组成的化合物的化学式为________、________;写出这两种物质间相互反应的离子方程式________.
正确答案
(10分)(1)氧元素 (2 )
离子、共价、离子
(3) NaHSO4、NaHSO3 H++HSO3- = SO2↑+H2O
由题意知在周期表中A与C:A在上C在下,B与D:B在上D在下,B、D两元素的质子数
之和是A、C两元素质子数之和的两倍,推测A、B、C、D分别是H、O、Na、S,
⑴B是氧元素,
⑵A、B、C所形成化合物为氢氧化钠,电子式为:含离子、共价键;
⑶由A、B、C、D四种元素组成的化合物的化学式为 NaHSO4、NaHSO3。
(5分)①②③④⑤五种元素,在元素周期表中的位置如图所示。回答下列问题:
(1)上述五种元素中,金属性最强的元素在周期表中的位置是 ,
该元素的单质在空气中加热的化学方程式为 。
(2)元素①和④形成化合物的电子式是 ,其水溶液呈 (填“碱性”、“酸性”或“中性”)。
(3)试用电子式表示元素⑤单质分子的形成过程 。
正确答案
(1)第三周期第IA 2Na+O2Na2O2
(2)碱性 (3)
考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置可判断,①~⑤分别是H、Na、C、N、Cl。
(1)金属性最强的是Na,位于第三周期第IA。钠在空气中燃烧生成过氧化钠,方程式为2Na+O2Na2O2。
(2)H和N都是非金属,通过共价键形成氨气,氨气溶于水生成一水合氨,显碱性。
(3)氯气是通过非极性键形成的单质分子,其形成过程为。
(9分)下表列出了①~⑦七种元素在周期表中的位置:
请按要求回答下列问题。
(1) 元素④的原子结构示意图是 。
(2) 元素③与⑥形成的化合物中的化学键类型为 。元素①与⑤形成的化合物的电子式为 。
(3) 在相同条件下,元素②、③、④的单质分别与盐酸反应最缓慢的是(填写化学式) ;这三种元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是(填写化学式) ;
(4)元素⑤、⑥、⑦的单质氧化性依次(填写“增强”或“减弱”) ,它们的气态氢化物中稳定性最弱的是(化学式) 。
(5)将一小块元素②的单质放在石棉网上,用酒精灯微热,待其熔成球状时,将盛有元素⑥单质的集气瓶迅速倒扣在它的上方。写出该反应的化学方程式 。
正确答案
(1)
(2)离子键;;
(3)Al NaOH
(4)减弱 HBr
(5)2Na+Cl22NaCl
考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置可得出,①是H、②是Na、③是Mg、④是Al、⑤是F、⑥是Cl、⑦是Br。
(1)Al的原子序数是13,所以原子结构示意图为。
(2)镁和氯都是活泼的金属和非金属,形成的化学键是离子键。H和F都属于非金属,形成的化学键是极性键,电子式为。
(3)同周期元素自左向右金属性逐渐减弱,所以Al和盐酸反应最缓慢、NaOH的碱性最强。
(4)同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,所以元素⑤、⑥、⑦的单质氧化性依次减弱,气态氢化物中稳定性最弱的是HBr。
(5)在加热时钠和氯气发生化合,生成离子化合物NaCl。
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