- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(13分)下表标出的是元素周期表的一部分元素,回答下列问题:
(1)表中用字母标出的14种元素中,化学性质最不活泼的是 (用元素符号表示,下同),非金属性最强的是 ,常温下单质为液态的非金属元素是 .J、C、F中,原子半径最小的元素是 ;属于过渡元素的是 (该空用字母表示),第六周期的元素共有 种。
(2)F,C气态氢化物中其中以 (填化学式)最不稳定;第三周期对应的碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式是 ,该物质含有的化学键类型是 ,用该物质做焰色反应实验,火焰呈 色。
(3)N元素在周期表中的位置是 ,写出由F单质制取N单质的离子方程式是 。
正确答案
(13分)
(1)Ar F Br Cl M 32(每空1分)
(2)PH3 NaOH 离子键和共价键 黄(每空1分)
(3)第4周期ⅦA族(1分) Cl2+2Br—="2Cl—+" Br2(2分)
略
A、B、C、D、E、F均为短周期元素;A、C具有相同的电子层数;E元素在B的下一周期;A与D同主族;原子半径大小为F>E>A>B>C。AC2常温下呈气态,通入紫色的石蕊溶液中会变红色,单质E可以在AC2中燃烧,发生置换反应。回答:
(1)AC2的分子构型为 ,E在AC2中燃烧的化学方程式为 。
(2)A、D的最高价氧化物熔点更高是 (填物质化学式),其理由是
。
(3)B、C、E、F均能形成简单离子,其半径由大到小的顺序为 。(用离子符号表示)
(4)F3B是一种离子化合物,能与水反应生成两种碱性物质。将F3B加入到足量的盐酸中,写出发生反应的离子方程式 。
(5)A、E两元素形成阴、阳离子质量比为1∶1的离子化合物能与水反应生成一种气体,此气体的结构式为 。
正确答案
(1)直线型 (1分) (3分)
(2)SiO2(1分), 由于二氧化硅是原子晶体,而二氧化碳为分子晶体(2分)
(3)N3->O2->Na+>Mg2+ (3分)
(4)Na3N + 4H+= 3Na+ + NH4+ (3分)
(5)H-C≡C-H (2分)
略
A—F六种元素中,除C外其他均为短周期元素,它们的原子结构或性质如下表所示:
请回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置是 ;A与E形成的化合物的电子式是 。
(2)C的某种氯化物的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜,此反应的离子方程式是 。
(3)B的单质与D的氢化物在一定条件下反应生成BD和另一产物的化学方程式是 。
(4)F的盐酸盐水溶液呈酸性,原因是 (用离子方程式表示);F的单质与C、D形成的相对分子质量为160的化合物在一定条件下反应的化学方程式是 。
(5)A与F形成的合金是重要的工业材料。某同学仅使用天平和下图所示的装置,粗略测定某些数据即可求出该合金中A元素的含量。(装置中因空气质量引起的误差忽略不计)
①实验需要测定三个物理量:合金的质量m以及a和b。
a是 ;
b是 。
②合金中A元素的质量分数是 (用含m、a、b的式子表示)。
正确答案
(1)第3周期,ⅡA族 (1分) (1分)
(2)2Fe3+ + Cu ="=" 2Fe2+ + Cu2+ (2分)
(3)C + H2O CO + H2 (2分)
(4)Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ (2分)
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 (2分)
(5)①反应前装置和药品的总质量 (1分)
反应后装置和药品的总质量 (1分)
② (2分)
略
某短周期元素,其最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙。己知乙的密度是同温同压下H2密度的
倍。请回答:
(1)乙的电子式为 ,结构式为 ,空间构型为 。
(2)甲具有不稳定性,发生分解反应的化学反应方程式为 。实验室保存甲的方法是 。
(3)现有硫酸和甲的混合液20 mL,其中硫酸的物质的量浓度为2 mol/L,甲的物质的量浓度为1 mol/L。向该混合液中加入0.96 g铜粉,假设只生成一种无色气体,则所收集到气体的体积在标准状况下为 mL。
正确答案
(1) 三角锥 (3分)
(2) (2分);贮存在棕色瓶中,置于冷暗处(2分)
(3) 224 mL(2分)
略
已知M2+3d轨道上有5个电子,试推出:
(1)M原子的核外电子排布。
(2)M原子的最外层和最高能级组中电子数各为多少?
(3)M元素在周期表中的位置。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d54s2
(2)2 7
(3)第4周期ⅦB族
(1)根据鲍林的轨道近似能级图,3d轨道在第四能级组出现,M必定
为第4周期元素;因3d未充满,4p轨道肯定无电子。该元素失电子时,应
先失4s电子再失3d电子,故M的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。
(2)M原子最外层有2个电子,即4s2,最高能级组为(4s 3d 4p),共有7个电
子。(3)元素周期的划分是以能级组的划分为内在依据,元素所在周期数等
于核外最高能级电子所在的能级组数,故该元素属第4周期。对于ⅢB~ⅦB
族的价电子数与族数相同,该元素M的价电子排布为3d54s2,价电子数为7,
故M为ⅦB族。
已知D、E、F均是短周期元素形成的单质, E的氧化物对应的水化物为中强碱,F为黑色固体, A、D为无色气体,B、C的焰色反应呈黄色。它们之间的变化关系如右图所示(个别生成物略去),回答以下问题:
(1)写出A与E反应的化学方程式: 。
(2)写出与E同周期的最活泼非金属单质的实验室制法的化学方程式: 。
(3)写出C的溶液与少量盐酸反应的离子方程式: 。
正确答案
(1) 2Mg+CO2 2MgO+C。
(2) MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3) CO32-+H+ =" " HCO3-。
略
①(14分)A、B、C、D、E是周期表中短周期元素,它们的原子序数依次增大,A和D的最外层电子数是其电子层数的2倍,B和D同主族,C的原子是短周期元素中原子半径最大的。请回答:
(1)写出元素名称:A 、B 。
(2)已知AD2与AB2的结构相似,AD2的结构式为 ,
该分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)常温下将E单质通入到C的最高价氧化物对应的水化物溶液里发生反应的离子方程
式为 。
(4)请写出B和C按原子个数比1∶1形成的化合物与A和B按按原子个数比1∶2形成的化合物反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目 。
②(8分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
Z
M
L
Q
R
D
A
T
X
Y
E
J
(1)Y分别与D、E形成的化合物中熔点较高是_________(用具体物质的化学式表示)。
(2)LY4分子的电子式是_____ ____。
(3)由J、L、R三种元素形成的某种配位化合物,常温下该化合物具有挥发性,化学式为J(LR)4,其中J的化合价是0价。J(LR)4固态时属于_________晶体(填晶体类型)。
(4)A与M组成的一种化合物AM2,刷新了金属化合物超导温度
的最高记录。下图中所示的是该化合物的晶体结构单元。图中
上、下底面中心“Δ”处的原子是_______(填元素符号)。
正确答案
①(14分)(1)碳 氧(各2分) (2)(2分) 非极性 (2分)
(3)(3分)
(4)略(3分)
②(8分,每空2分)(1)NaCl (2)略 (3)分子 (4) Mg
略
【化学—物质结构与性质】(15分)
下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线标出。
根据信息回答下列问题:
(1)周期表中比Ga质子数少2的基态原子价电子排布式为 。
(2)Fe元素位于周期表的 分区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为__________;已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为 ____和 _____(填化学式),CO的结构式为 。
(3)在CH4、CO及CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子为 。
(4)根据VSEPR理论预测ED4- 离子的空间构型为______________型。B、C、D及E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的电子式为:__________________________________(写2种) 。
(5)B与D形成的稳定化合物为___________分子(填“极性”“非极性”),其固态为 ________晶体。
正确答案
(1)3d104s1 (3分)
(2)d 0 N2 CN- C≡O (每个1分,共5分)
(3)CH4 CH3OH (每个1分,共2分)
(4)正四面体;
可以为CO2、NCl3、CCl4和CO等电子式中的任意2个 (每个1分,共3分)
(5)非极性 分子 (每个1分,共2分)
略
根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有 种,金属性最强的元素与氧气反应生成的化合物有 (填两种化合物的化学式)。
(2)属于稀有气体的是 (填元素符号,下同)。
(3)形成化合物种类最多的两种元素是 。
(4)第三周期中,原子半径最大的是(稀有气体除外) 。
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性 大于 (填化学式)。
正确答案
(1)7 K2O、K2O2(KO2也可以)
(2)He、Ne、Ar
(3)C、H
(4)Na
(5)NH3 SiH4
前20号元素中,(1)属于金属元素的共有7种,其中金属性最强的元素是钾,钾与氧气反应生成的化合物有K2O、K2O2、KO2等;(2)属于稀有气体的有He、Ne、Ar;(3)形成化合物种类最多的两种元素是C、H;(4)同一周期,随原子序数递增原子半径逐渐减小,故第三周期中,原子半径最大的是Na;(5)非金属性:N>P>Si,故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。
由下列元素在周期表中的位置,写出元素原子的价电子排布式。
(1)第4周期ⅥB族;
(2)第5周期ⅠB族;
(3)第5周期ⅣA族;
(4)第6周期ⅡA族;
(5)第4周期ⅦA族。
正确答案
(1)3d54s1
(2)4d105s1
(3)5s25p2
(4)6s2
(5)4s24p5
ⅢB族~ⅦB族元素的价电子排布分别为(n-1)dxns2(x=1~5),且价电子数等于族序数。故(1)为3d44s2,但据洪特规则应为3d54s1。ⅠB族和ⅡB族的价电子排布分别为(n-1)d10ns1和(n-1)d10ns2,故(2)为4d105s1。主族元素的价电子全都排布在最外层的ns或np上,且价电子数等于族序数。故(3)为5s25p2,(4)为6s2,(5)为4s24p5。
(18分)下表为元素周期表中的一部分,表中列出了11种元素在周期表中的位置,按要求完成下列各小题。
(1) 化学性质最不活泼的元素是 (填元素符号或化学式,下同),
非金属性最强的元素是 。
金属性最强的单质与水反应的离子方程式是
。
(2) ①③⑤三种元素的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的化合物的化学式是
(3) ①②③三种元素的原子半径由大到小的顺序是 > > 。
(4) 某元素的最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应生成盐和水,又能和碱反应
生成盐和水,该元素的最高价氧化物和盐酸反应的离子方程式为
。
向该元素和⑧号元素形成的化合物的溶液中,缓慢滴加氨水至过量,产生的实验现象是 ,有关反应的化学方程式为 。(5)⑥元素形成的单质与浓硝酸发生化学反应的化学方程式为
。
正确答案
(16分) (1) Ar,F,2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑
(2) NaOH, (3) K>Na>Mg,
(4) Al2O3+6H+="2" Al3++3H2O
先出现白色沉淀,并逐渐增多 AlCl3+3NH3· H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4Cl,
(5)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
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知,①~⑪分别是Na、K、Mg、Ca、Al、C、O、Cl、Br、Ar、F。
(1)稀有气体元素的最外层电子数已经达到稳定结构,所以稀有气体元素的性质最稳定,即是Ar。非金属性最强的是F。金属性最强的是钾,和水反应的方程式为K+2H2O=2K++2OH-+H2↑。
(2)金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性是Na>Mg>Al,所以氢氧化钠的碱性最强。
(3)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,所以顺序是K>Na>Mg。
(4)氢氧化铝是两性氢氧化物,既能与酸反应生成盐和水,又能和碱反应生成盐和水,所以和盐酸反应的离子方程式为Al2O3+6H+="2" Al3++3H2O。氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝白色沉淀,但氢氧化铝不能溶于氨水中,所以沉淀不会消失。方程式为AlCl3+3NH3· H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4Cl。
(5)在加热的条件下,碳和浓硝酸反应生成CO2、NO2和水,方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大,已知:①A原子半径最短;②B原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;③C原子最外层电子数比次外层电子数多4个;④D原子的次外层电子数是最外层电子数的8倍;⑤E单质既能和盐酸反应又能和烧碱反应;⑥F与C同主族。回答下列问题:
(1)在六种元素中,形成物质种类最多的是______(填元素名称);
(2)写出C元素所有的氢化物的电子式______;
(3)用电子式表示D2F的形成过程______;
(4)A2C的沸点比A2F的沸点高的主要原因______;
(5)写出E与烧碱溶液反应的离子方程式______。
正确答案
(12分)(1)碳(2分)
(4)水分子间存在氢键 (2分)
(5)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 (2分)(其它合理答案同样给分)
根据元素的结构及应该性质可知, A、B、C、D、E、F六种短周期元素H、C、O、Na、Al、S。
(1)物质种类最多的是有机物,而有机物都是含有碳元素。
(2)氧元素能形成两种氢化物水和双氧水,电子式分别是。
(3)硫化钠是含有离子键的离子化合物,其形成过程可表示为
。
(4)由于水分子中含有氢键,所以水的沸点高于硫化氢的。
(5)铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气和偏铝酸钠,方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
有a、b、c三种常见的短周期元素,它们之间两两结合构成化合物X、Y、Z,X、Y、Z之间也能相互发生反应。已知X是由a和b元素按原子个数比1∶1组成的化合物,a、b、c元素形成的单质(仍用a、b、c表示)和由它们组成的化合物之间的反应关系如下(未配平):①b+cY ②a+c
Z ③X+Y
m ④X+Z
c+n ⑤Y+Z
c+n
(1)上述反应中,有最充分理由说明该反应一定属于氧化还原反应的是____(填编号)。
(2)如果m是一种无色黏稠油状液体化合物,则X的化学式是____________。
(3)③反应的化学方程式是________________________________________________。
(4) ⑤反应的化学方程式是________________________________________________。
正确答案
(1)①②④⑤ (2)H2O2 (3)H2O2+ SO2=H2SO4 (4)SO2+2H2S=3S↓+2H2O
(1)有单质参加或生成的反应应该是氧化还原反应,所以①②④⑤一定是氧化还原反应。
(2)如果m是一种无色黏稠油状液体化合物,则m是浓硫酸。又因为X是由a和b元素按原子个数比1∶1组成的化合物,所以X是双氧水,Y是SO2。则a是H,b是O,C是S,Z是H2S,n是水。因此③反应的化学方程式是H2O2+ SO2=H2SO4;⑤反应的化学方程式是SO2+2H2S=3S↓+2H2O。
在11到18号元素中,除稀有气体元素外(填符号或化学式)
①原子半径最小的元素是 ,原子半径最大的元素是 ;
②非金属性最强的元素是 ,金属性最强的元素是 ;
③最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 ,它对应的氧化物的化学式 ;
④最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 ,它对应的氢化物的化学式 ;
⑤气态氢化物中最稳定的是 ,最不稳定的是 。
正确答案
① Cl , Na ;② Cl , Na;③ NaOH, Na2O;
④ HClO4 , HCl ; ⑤ HCl , SiH4 。
考查元素周期律的应用。同周期自左向右原子半径逐渐减小,所以原子半径最小的是Cl,增大的是Na;同周期自左向右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,所以非金属性最强的元素是Cl,金属性最强的元素是Na;金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,所以是NaOH,对应的氧化物是Na2O;非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以是HClO4,它对应的氢化物的化学式HCl;非金属性越强相应氢化物的稳定性越强,因此是HCl,最不稳定的是SiH4。
(13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)(5分)A是________,B是________,C是________,D是________,E是_________。(写元素符号)
(2)(2分)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)_______________。写出该物质的一种主要用途。______________。
(3)(2分)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型____________________。
(4)(4分)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
(1)H O Al S K (2)KAl(SO4)2•12H2O 净水剂
(3) (4)O>S Al>K
A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1,说明AE都是第IA元素的。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,这说明最外层电子数是6个,因此是第ⅥA元素。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,所以C是第ⅢA元素。又因为C、E是金属元素,所以C是铝,B是氧元素,D是硫元素,E是钾元素,A是氢元素。
(2)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,主要用途是净水剂。
(3)硫原子的价电子是3s2和3p4,所以其轨道表示式是。
(4)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,钾的金属性强于铝的,所以铝的第一电离能大于钾的。
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