- 物质结构元素周期律
- 共75155题
有A、B、C、D四种短周期元素, 它们的原子序数由A到D依次增大, 已知A和B原子有相同的电子层数, 且A的L层电子数是K层电子数的两倍, C在空气中燃烧时呈现黄色火焰, C的单质在加热下与B的单质充分反应, 可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物, 试根据以上叙述回答:
(1) 元素名称: B ______ ; D ______。
(2) C元素位于周期表中 周期 族。
(3) 写出A的最高价氧化物与过量的C的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:
__________________________________________________________________________。
(4) 用电子式表示化合物 C2D 的形成过程:
__________________________________________________________________________。
正确答案
(12分)(1) 氧 硫 (2) 第三 ⅠA (3) CO2 + 2OH-=CO32-+H2O
(4)
试题分析:(1)A的L层电子数是K层电子数的两倍,所以A是碳元素。C在空气中燃烧时呈现黄色火焰,所以C是钠元素。C的单质在加热下与B的单质充分反应, 可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物,且A和B原子有相同的电子层数,所以B是氧元素,D是硫元素。
(2)钠元素的原子序数是11,则钠位于第三周期第IA族。
(3)CO2和过量的氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式是CO2 + 2OH-=CO32-+H2O。
(4)硫化钠是含有离子键的离子化合物,起形成过程是。
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
某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)甲同学设计实验的依据是____________________________________;
写出选用物质的名称:A____________,B__________,C____________;
上述反应的离子方程式分别为________________________________;
____________________________________________________________。
(2)乙同学的实验原理是__________________________________ 。
写出B处的离子方程式: _______________________________________。
正确答案
(1)强酸制弱酸(2分) 稀硝酸 碳酸钙 硅酸钠溶液(3分) CaCO3+2H+===Ca2++2CO2↑+H2O,(2分)(2分)
(2)强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质(2分) 2I-+Cl2===2Cl-+I2(2分)
试题分析:(1)根据甲设计的实验装置图可知,其实验的原理是利用较强酸制较弱酸。实验A、B、C中的试剂分别是稀硝酸、碳酸钙、硅酸钠溶液,有关反应的离子方程式分别是CaCO3+2H+===Ca2++2CO2↑+H2O、。
(2)要验证卤族元素性质的递变规律,则可以利用活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质来实现。酸性高锰酸钾溶液能把盐酸氧化生成氯气,所以B处反应的离子方程式是2I-+Cl2===2Cl-+I2。
点评:该题是中等难度试题的考查,试题注重基础,侧重能力和方法的考查和训练。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。
(14分) A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。已知:①热稳定性:HmD>HmC;②、
具有相同的电子层结构;③A与B在同一周期,在该周期所有主族元素中,A的原子半径最大,B的离子半径最小;④A与B质子数之和是D质子数的3倍。依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题:
(1) HmDm的电子式___________________。
(2) 、
的还原性强弱顺序为:_________,(用离子符号表示)能证明其还原性强弱的离子方程式为________________________________。
(3) 将E的单质通入A与D形成的化合物的水溶液中,在常温下反应的离子方程式为:_____________________________________。
(4) 常温下,将等物质的量浓度的HmC溶液和A的最高价氧化物对应的水化物溶液按体积比1:2混合,写出该反应的离子方程式 。该溶液的溶质含有的化学键类型是
(5) 在A、B、C、E单质中,符合下列转化关系的是_________(填元素符号)。
正确答案
(1) (2)
(3)
(4) 离子键 (5)Na、S
根据A、B的性质和结构可知,A、B都是金属。又因为A与B质子数之和是D质子数的
3倍,所以A是钠元素,B是铝元素,则D是氧元素,所以E是氮元素,根据①可知C是硫元素。
(1)过氧化氢中含有极性键和非极性键,电子式为。
(2)非金属性越强,相应阴离子都还原性越弱,所以还原性是。比较元素的非金属性强弱,可以利用单质之间的相互置换,方程式为
。
(3)氯气溶于氢氧化钠溶液中的方程式为。
(4)硫化氢和氢氧化钠按1︰2反应生成物是硫化钠,含有离子键,属于离子化合物,方程式为。
(5)符合图中转化的是钠和硫。
(15分)下表为元素周期表的一部分,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)②、④、⑤的原子半径由大到小的顺序为____________________。
②、④、⑤的离子半径由大到小的顺序为____________________。
(2)①②⑥⑦四种元素所对应的气态氢化物最稳定的是________,最不稳定的是_____(填化学式)。
(3)②、③可形成既含离子键又含共价键的化合物,其阳离子和阴离子的个数比为_____。
(4)③、⑤两元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为__________________________。
(5)工业上用①单质大量生产⑥单质,反应的化学方程式为_______________________________。
(6)④⑤两元素相比较,金属性较强的是 (填名称),用原子结构知识解释 ,可以验证该结论的实验是 (填编号)。
(a)将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
(b)将形状、大小相同的这两种元素的单质分别和同浓度的盐酸反应
(c)将形状、大小相同的这两种元素的单质分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
(d)分别往氯化镁溶液、氯化铝溶液中逐滴滴入氢氧化钠溶液直到过量。
(7)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为____________ _________,
正确答案
(1)(各1分) Mg Al O, O2- Mg2+ Al3+(2)(各1分) H2O ,SiH4
(3)(1分)2:1(4)(2分) Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
(5)(2分) C+SiO22CO↑+Si
(6)(1+1 +2分)镁 ,镁原子半径比铝原子半径大,原子核对外层电子吸引能力较弱,失电子能力较强,bcd(7)(2分) Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
各种元素分别为C 、O 、 Na、Mg、Al、Si、P,金属性最强的为钠,非金属性最强的为氧。同一周期中从前到后原子半径逐渐变小,最外层排布相同的核电荷数越多半径越小。Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
(2分) C+SiO22CO↑+Si
原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期,其中A原子核是一个质子;B原子核外电子有6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体型分子,D原子外围电子排布为3d104s1。 请回答下列问题:
(1)这四种元素中电负性最大的是 (填元素符号)、第一电离能最小的是 (填元素符号);
(2)C所在的主族元素气态氢化物中,沸点最低的是 (填化学式);
(3)B元素可形成多种单质,其中“只有一层原子厚”的物质,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,该材料晶体结构如图所示,其原子的杂化类型为 ;
(4)D的醋酸盐晶体局部结构如右图,该晶体中含有的化学键是 (填选项序号);
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
(5)某学生所做的有关D元素的实验流程如下图:
第①步产生的棕色的烟属于 (填一种分散系),如第②步加大量水,溶液呈 色,
写出第⑤步反应的离子方程式: 。
正确答案
(1)Cl. Cu.(2)HCl (3)sp2 (4)①②③ (5)气溶胶(或胶体) 蓝色
试题分析:因为A原子核是一个质子,故A为氢,B原子核外有6种不同的运动状态,B为碳;B与C可形成正四面体的分子且原子序数大于碳,故C为氯,D原子外围电子排布为3d104s1,故D为铜;(1)四种元素中电负性最大的为氯;金属元素第一电离能最小,故为铜;(2)在卤族元素中氟形成的氟化氢能形成分子间氢键,沸点最高,下边元素形成的氢化物随相对分子质量得增大,熔沸点升高,故最低的为氯化氢;(3)每个碳原子和其它三个碳原子形成化学键,类似于石墨,故杂化方式为SP2;(4)醋酸根中碳和碳之间形成非极性键,碳和氧之间形成极性键,氧和铜之间还形成配位键;(5)第①步生成的氯化铜分散在空气中,形成气溶胶;加氨水形成的配合物,溶液呈蓝色,加入硫化氢,生成硫化铜沉淀,四个氨气分子中两个和氢离子生成铵根离子,另两个和水反应生成一水合氨;
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是________________。
(2)②的最高价氧化物固态时的晶体类型:______________;⑦的最高价氧化物固态时的晶体类型:______________。
(3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物,写出两种化合物的电子式______________,______________。若用球棍模型表示①和④形成的化合物的分子结构,应该是_____________。
(4)W是第四周期与④同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是( )
(5) 已知X为ⅡA族元素(第一到第七周期),其原子序数为a,Y与X位于同一周期,且为ⅢA族元素,则Y的原子序数b与a所有可能的关系式___________________________。
(6)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式________, M中阳离子的鉴定方法____________。
正确答案
(1)第三周期,第ⅣA族 (2分)
(2)分子晶体 (2分)、 原子晶体 (2分)
(3) (2分)、 (2分) B (2分)
(4) BD (2分)
(5) b=a+1 b=a+11 b=a+25 (写对一个1分,二个2分,全对4分)。
(6)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ (2分)
取少量M样品放入试管,加入氢氧化钠溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明有铵根离子(其它合理答案给分)(2分)
试题分析:由题意可知①为H ②为C ③为N ④为O ⑤为Na ⑥为Al ⑦为Si ⑧为Cl,②的最高价氧化物为CO2,可形成分子晶体⑦的最高价氧化物为SiO2,可形成原子晶体。① 、④、 ⑤中的元素可形成的含离子键和共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2. ①和④形成的化合物为H2O.由题意可知W为Se,与S同主族,但是非金属性比S弱,所以在常温下难与氢气化合且气态氢化物的稳定性比H2S弱,(5) 当X、Y同在二、三周期时b=a+1 、当X、Y同在四、五周期时b=a+11、当X、Y同在六、七周期时b="a+25" 。⑹突破口在于“Z→N→⑥的单质”。确定Z为Al(OH)3,M为仅含非金属元素的盐,所以为铵盐,确定X、Y为可溶性的铝盐和氨水。
A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为_______;
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,C元素的正一价禽子的电子层结构与氙相同,B、C形成的化合物的化学式为________;其晶体内每个B离子周围有_____个C离子与之紧相邻。其晶体的主要物理性质有:___________________________________(写出两条即可)。
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为______,其基态原子的电
子排布式为___________________________________。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,其单质在一定条件下能与硫(S)反应,试写出该反应方程式 _____________________________。
正确答案
(1) N (1分)
(2)CsCl(1分);8(1分);熔融时能导电、较高的熔点等(1分)
(3)Fe(1分);1S22S22P63S23P63d64S2或[Ar] 3d64S2(1分)
(4)2Cu + S Cu2S(2分,写出Cu但未写出正确方程式给1分)
试题分析:(1)最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,说明2P轨道排了3个电子,A为N。
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,说明B为Cl,C元素的正一价禽子的电子层结构与氙相同,说明C为Cs,二者形成的化合物为CsCl;其晶体结构为体心立方结构,每个Cl‾周围有8个Cs+与之紧相连;CsCl晶体为离子晶体,具有熔融时能导电、较高的熔点等性质。
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,则D原子3d排了6个电子,D元素为Fe。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,说明3d排满为10个电子,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,4S排了1个电子,M为Cu,Cu与S加热反应生成Cu2S。
(8分)A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素。已知:A是周期表中原子半径最小的元素,B的基态原子核外电子有7种运动状态,B、C、E三种元素原子中未成对电子数之比为3:2:l,D原子核外有4个能级且均充满电子,D与E可形成DE2型化合物,F原子核外最外层只有1个电子,其余各层均充满电子。回答下列问题:
(1)写出下列元素的名称:B______ C_____ E_______
(2)F在元素周朔表的位置是_________,与F同周期且未成对电子数最多的元素为______(填写元素符号),该元素基态原子的核外电子电子排布式为__________;
(3)B与D组成的化合物可以与水反应,写出它与水反应的化学方程式______________。
正确答案
(1)氮 氧 氯
(2)第4周期第ⅠB族 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1(每空1分)
(3)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑(2分)
试题分析:根据题意知,A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素。A是周期表中原子半径最小的元素,则A为氢元素;B的基态原子核外电子有7种运动状态,B原子核外电子数为7,则B为氮元素;D原子核外有4个能级且均充满电子,核外电子排布式为1s22s22p63s2,则D为Mg元素;B、C、E三种元素原子中未成对电子数之比为3:2:1,则C、E的原子中未成对电子数分别为2、1,C的原子序数介于氮、镁元素之间,则C原子核外电子排布式为1s22s22p4,C为氧元素;F原子核外最外层只有1个电子,其余各层均充满电子,原子序数大于镁元素,则F原子各层电子数为2、8、18、1,则F为铜元素,E的原子序数大于镁,D与E可形成DE2型化合物,则E为-1价,则E为Cl元素。(1) B为氮,C为氧,E为氯;(2)F为铜元素,在元素周期表的位置是第4周期第ⅠB族,与铜同周期且未成对电子数最多的元素为Cr ,该元素基态原子的核外电子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;(3)氮与镁组成的化合物氮化镁与水反应生成氢氧化镁沉淀和氨气,反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑。
(12分)【化学——物质结构与性质】
A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种元素。B元素原子最外层电子数比内层多3个,C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍,E元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,回答下列问题。
(1)E元素基态原子的外围电子排布图为_______。
(2)元素B、C、D的第一电离能由小到大排列顺序为_______(用元素符号表示)。
(3) DC3冷凝可形成一种D、C相间的六元环结构的三聚体,其中D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1:2,
两种化合物可任意比互溶,其主要原因是________。
(5)A、B、C、D、E五种元素组成某配位化合物X,其原子个数比为18:6:4:1:1,
该配位化合物X的化学式为_________。
(6) Sb的一种氧化物高于843K时会转化为长链的大分子,
其结构片段如图,则该分子中Sb和O的原子个数比为_______ 。
正确答案
(12分)
(1)(2分)
(2)S
(3)sp3 (2分)
(4)H2O与H2O2之间形成氢键(2分)
(5)[Ni(NH3)6]SO4(2分)
(6)2∶3(2分)
试题分析:B元素原子最外层电子数比内层多3个,则B为N元素;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元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则E为Ni元素。
(1)E为Ni元素,基态原子的外围电子排布图为:
(2)元素B、C、D分别为N、O、S,N原子2p能级排布了3个电子,为半充满状态,较稳定,第一电离能大于O,所以第一电离能由小到大排列顺序为:S
(3)DC3冷凝可形成一种D、C相间的六元环结构的三聚体,则六元环上3个S和3个O依次交替,每个S再连接2个O,则每个S形成4个σ键,所以S原子的杂化方式为sp3
(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1:2,则A为H元素,两种化合物分别为H2O、H2O2,H2O与H2O2之间形成氢键,所以两种化合物可任意比互溶。
(5)A、B、C、D、E五种元素组成某配位化合物X,根据其原子个数比为18:6:4:1:1,可得化学式为:[Ni(NH3)6]SO4
(6)根据切割法,Sb位于公共边上,所以1个环含有Sb:4×1/2=2;位于上下顶点上的O只属于1个环,位于公共边上的O为2个环共用,所以1个环含有O:2×1/2+2=3,因此该分子中Sb和O的原子个数比为2:3。
如图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分——血红素的结构式。
回答下列问题:
(1)血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素,C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是 ,写出基态Fe原子的核外电子排布式: 。
(2)血红素中N原子的杂化方式为 ,在如图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。
(3)铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 ,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为 。
正确答案
(1)C
(2)sp2、sp3
(3)4 4∶3
(1)第一电离能,同一周期元素从左到右有增大的趋势,但由于第ⅤA族的价电子排布式为ns2np3,处于半充满的稳定状态,因此第一电离能大于同周期相邻元素,故C、O、N依次增大;Fe为26号元素,应先排4s再排3d,故其基态原子核外电子排布式为:[Ar]3d64s2。
(2)由于血红素中存在化学键和
,故N原子杂化方式有sp3、sp2两种;N原子最外层有5个电子,有一对孤电子对,
中有一个键是配位键。
(3)γ晶胞中铁原子数为:8×+6×
=4。δ晶胞中铁原子的配位数为8,α晶胞中铁原子的配位数为6。
(8分)
已知短周期元素T、 Q、R、W在元素周期表中的位置如表所示,其中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题:
(1)T的原子结构示意图为 。
(2)元素的非金属性为(原子的得电子能力):W Q(填“强于”或“弱于”)。
(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为 。
(4)已知原子序数比R多1的元素,其一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方是 。
(5)已知R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2L的甲气体与0.5L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的R的含氧酸盐只有一种,则该含氧酸盐的化学式的是 。
正确答案
(1) (1分)(2)强于(1分)
(3)S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
(4)2H2O22H2O+O2↑(或其他合理答案:)
(5)NaNO2
由元素周期表的结构可知,T为第三周期第IIIA族元素铝,则T、 Q、R、W元素分别为Al、C、N、S;
(1)
(2)由两元素的最高价氧化物的水化物的酸性的强弱可知,S的非金属性强
(3)典型的同元素化合价归中反应。
(4)H2O2具有热不稳定性,易分解为水和氧气
(5)N的氧化物中分子量最小的当然是NO,当按4:1比例与氧气混合时,2NO+O2=2NO2,所以即NO与NO2以1:1的比例被足量的NaOH溶液完全吸收,发生反应:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
下图是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图:
(1)元素A在周期表中的位置 。
(2)用电子式表示D2G的形成过程 ,其所含化学键类型为 。
(3)C2—、D+、G2—离子半径由大到小顺序是 (用离子符号回答)。
(4)某同学设计实验证明A、B、F的非金属性强弱关系。
①溶液a和b分别为 , 。
②溶液c中的离子方程式为 。
③请从原子结构的角度解释非金属性B>A的原因 。
(5)将0.5 mol D2C2投入100 mL 3 mol/L ECl3溶液中:
①转移电子的物质的量为 。
②用一个离子方程式表示该反应 。
正确答案
(1)第二周期第ⅣA族(1分)
(2)(1分) ,离子键(1分)
(3)S2—>O2—>Na+(1分)
(4)①硝酸(或HNO3)(1分), 饱和NaHCO3溶液(1分)
②SiO32-+CO2+H2O =H2SiO3↓+CO32— (写成H4SiO4也给分)(1分)
③碳和氮处于同一周期,氮原子比碳原子:核电荷数大,原子半径小,对最外层电子的吸引能力大,得电子能力强,因此氮元素的非金属性比碳元素强(2分,加点字部分写不出来不给分)
(5)①0.5 mol (1分)②10Na2O2 + 6Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3 + 2AlO2-+ 5O2↑+ 20Na+ (2分)
试题分析:由图可知A到G分别为:C、N、O、Na、Al、Si、S。⑷利用非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,比较三者的非金属性强弱,①硝酸(或HNO3), 饱和NaHCO3溶液
②SiO32-+CO2+H2O =H2SiO3↓+CO32— (写成H4SiO4也给分)(1分)
③碳和氮处于同一周期,氮原子比碳原子:核电荷数大,原子半径小,对最外层电子的吸引能力大,得电子能力强,因此氮元素的非金属性比碳元素强
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,用相应化学用语回答下列问题:
(1)画出表中形成化合物种类最多元素的原子结构示意图 ;写出它与原子半径最小的原子形成10电子且为正四面体结构的化合物的电子式_________,用电子式表示⑤和⑧形成化合物的过程________________________________________。
(2)④⑤⑧形成的简单离子半径由大到小的顺序为_______________(填离子符号);③⑦⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为____(填化学式)。
(3)⑤和⑨形成化合物的晶体类型为__________。
(4)这些元素形成的氧化物中,不溶于水,但既能与强酸又能与强碱反应的是___________(填化学式),写出它与⑤的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式__________。
(5)X、Y由①②④中的两种或三种元素组成。X的溶液能与小苏打反应产生Y,若X是其所属系列中最简单的分子,且相对分子质量为46,则X的名称为 ,写出X溶液与小苏打反应的化学方程式为_______________。
正确答案
(1)(1分);
(1分);
(1分);
(2)S2->O2->Na+(1分);HClO4>HNO3>H2SiO3(1分) (3)离子晶体(1分)
(4)Al2O3(1分) ;Al2O3+2OH-=2AlO- 2+H2O(2分)
(5)甲酸(1分);HCOOH+NaHCO3= HCOONa +CO2↑+H2O(2分)
试题分析:根据元素①~⑨在表中的位置可知,它们分别是H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。
(1)形成化合物种类最多元素是碳元素,碳元素的原子序数是6,其原子结构示意图为;原子半径最小的是氢元素,因此它与原子半径最小的原子形成10电子且为正四面体结构的化合物是甲烷,其电子式为
;⑤和⑧形成化合物是硫化钠,含有离子键的离子化合物,其形成过程可表示为
。
(2)④⑤⑧形成的简单离子分别是O2-、Na+、S2-,离子的核外电子层数越多离子半径越大。核外电子排布相同的微粒其离子半径随原子序数的增大而减小,所以④⑤⑧形成的简单离子半径由大到小的顺序是S2->O2->Na+。非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,③⑦⑨三种元素的非金属性强弱顺序是Cl>N>Si,其最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4>HNO3>H2SiO3。
(3)⑤和⑨形成化合物是NaCl,其晶体类型为离子晶体。
(4)不溶于水,但既能与强酸又能与强碱反应的是Al2O3。钠的最高价氧化物对应水化物是氢氧化钠,和氧化铝反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO- 2+H2O。
(5)X的溶液能与小苏打反应产生Y,这说明X的酸性强于碳酸的。又因为X是由H、C、O元组成,如果X是其所属系列中最简单的分子,且相对分子质量为46,则X一定是甲酸,与碳酸氢纳反应的化学方程式为HCOOH+NaHCO3= HCOONa +CO2↑+H2O。
(12分)短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态,并有下列转化关系(反应条件略去):
已知: a.常见双原子单质分子中,X分子含共价键最多。
b.甲分子中含10个电子,乙分子含有18个电子。
(1)X的电子式是 。
(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置略去)制备并收集甲
①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。
②试管中的试剂是(填写化学式) 。
③烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)
(3)磷在Z中燃烧可生成两种产物,其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构,丁的化学式是 。
(4)nmol丁与nmol丙在一定条件下反应,生成4nmol乙和另一化合物,该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍,其化学式是_ ___。
正确答案
(1)(2)
①
②NH4Cl与Ca(OH)2 ③NH3·H2O≒NH4+ +OH-
(3) PCl5 (4)P3N3Cl6
(1)短周期中气体单质只有五种:氢气、氮气、氧气、氟气、氯气;常见双原子单质分子中,X分子含共价键最多,可知X为N2;甲分子中含10个电子,可知甲为含有N原子的NH3,那么单质Y为氢气;乙分子含有18个电子,可知为含有H元素的HCl,即Z为氯气。
(2)考查了氨气的制取和收集及碱性
(3)P在氯气中燃烧产物有两种:PCl3和PCl5。
(4)由原子守恒知:nPCl5+nNH4Cl===(PNCl2)n +4nHCl,再由分子量为348知n=3
A 、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答:
(1)C和E两种元素相比较,非金属性较强的元素在周期表中的位置为 ,以下三种说法中,可以验证C和E非金属性强弱的是 。
a.比较这两种元素的常见单质的沸点
b.二者形成的化合物中,C元素显负价
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(2)用元素符号表示B,C,D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)盐M中含有的化学键类型有 ,B的最高价含氧酸N,常温下,若M,N两种溶液的pH均等于5,则由水电离出的
(4)D元素的最高价氧化物对应水化物能与地壳中含量最多的金属元素形成的单质反应,试写出该反应的离子方程式 ,用离子方程式表示该反应生成的盐溶液显碱性的原因
(5)C和D按原子个数比1:1形成一种离子化合物R,已知常温时R与水反应,恢复至原状态测得:每转移1 mol电子放出QkJ的热量,试写出R与水反应的热化学反应方程式 。
正确答案
(1)第二周期ⅥA族,bc;(2)N>O>Na;(3)离子键、共价键;10—4;
(4)2Al + 2OH- + 2H2O=2AlO2- + 3H2↑,AlO2- + 2H2O Al(OH)3 + OH-;
(5)2Na2O2(s)+2H2O(g)=4NaOH(aq)+O2(g)△H=—2QkJ/mol。
试题分析:根据题意知,A 、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小,则A为H;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M,则B为N,M为硝酸铵;E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2,则E为S;D与A同主族,且与E同周期,则D为Na;A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物,则C为O。(1)C为O,E为S,氧与硫同主族,从上到下非金属性在减弱,则非金属性较强的元素为O,在周期表中的位置为第二周期ⅥA族,以下三种说法中,可以验证C和E非金属性强弱的是a.元素的非金属性强弱与单质的沸点高低无关,错误;b.二者形成的化合物中,氧元素显负价,说明氧元素的得电子能力比硫强,氧元素的非金属性比硫强,正确;c.元素的气态氢化物的稳定性越强,元素的非金属性越强,正确,选bc;(2)B为N,C为O,D为Na,根据同周期元素由左向右元素的第一电离能呈递增趋势,但氮原子最外层p轨道为半充满状态,较稳定,第一电离能:N>O;Na为活泼金属,第一电离能最小,三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>Na;(3)盐M为硝酸铵,含有的化学键类型有离子键、共价键;硝酸溶液中分析水的电离,计算其中氢氧根的浓度,硝酸铵溶液中的氢离子全部来自水的电离,常温下,两种溶液的pH均等于5,则由水电离出的氢离子浓度分别为10—9mol/L、10—5mol/L,c(H+)HNO3:c(H+)NH4NO3=1:10—4;(4)氢氧化钠溶液与单质铝反应生产偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al + 2OH- + 2H2O=2AlO2- + 3H2↑,用离子方程式表示该反应生成的盐溶液显碱性的原因AlO2- + 2H2O Al(OH)3 + OH-; (5)O和Na按原子个数比1:1形成一种离子化合物过氧化钠,根据题给信息写出过氧化钠与水反应的热化学反应方程式为
2Na2O2(s)+2H2O(g)=4NaOH(aq)+O2(g)△H=—2QkJ/mol。
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