- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(12分)Ⅰ.A、B、C、D、E为短周期的五种元素,它们原子序数依次递增,B是构成有机物的主要元素;A与C可形成10电子化合物W,它可使紫色石蕊试液变蓝;D元素的原子最外层电子数是其次外层电子数3倍;E是同周期元素中原子半径最大的元素;A、B、C、D可形成化合物X,在X晶体中阳离子与阴离子个数比为1∶1;A、D、E可形成化合物Y。A、C、D可形成离子化合物Z。回答下列问题:
⑴Y的电子式: ;W的空间构型: ;
⑵写出Z的水溶液中各离子浓度由大到小的顺序: ;
⑶写出常温下X与足量的Y在溶液中反应的离子方程式: ;
⑷写出由A、B、D形成的化合物在一定条件下制取常见果实催熟剂的化学方程式:
⑸用石墨为电极电解Y的水溶液时,阳极的电极反应式为 ,一段时间后溶液的pH (从“增大”“减小”或“不变”中选填).
Ⅱ.南昌大学研发出一种新型纳米锂电池,已跻身国内领先地位。以下是某种锂离子的电池反应方程式:
(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料,LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)回答:
⑴锂电池放电时的负极反应为:C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+,则正极反应为: ;⑵电池放电时若转移1mol e-,消
耗的负极材料 g。
正确答案
Ⅰ.
⑴Na+[∶∶H]- 三角锥形
⑵c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
⑶NH4++HCO3-+2OH-=NH3·H2O+CO32-+H2O
(4)CH3CH2OH → CH2=CH2↑+ H2O
(5)4OH--4e-= 2H2O + O2↑ 增大
Ⅱ.⑴Lil-xMO2+xLi++xe-=LiMO2 ⑵
略
利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保。
(1)工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。
①已知元素M、R均位于元素周期表中第三周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为________。
②常温下,不能与M单质发生反应的是________(填序号)。
a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH溶液 e.Na2CO3固体
(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法
已知:H2S(g)H2(g)+
S2(g)
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果见下图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:____________________________________。
②电化学法
该法制氢过程的示意图如下。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是______________________________;
反应池中发生反应的化学方程式为____________________。反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为_______________。
正确答案
(1)① ②b、c
(2)① 温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)
②增大反应物接触面积,使反应更充分 H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl 2Fe2++2H+2Fe3++H2↑
点拨:知识:元素推断、元素化合物性质、平衡常数、电解时离子方程式的书写。能力:读图能力、计算能力、分析问题并解决问题能力、知识的灵活运用能力。试题难度:中等。
运用无机材料的化学式推断元素的化合价,是解决(1)小题的突破口。
①根据元素M、R均位于第三周期,且质子数之和为27,无机材料中M的化合价为+3,R的化合价为+4,可得M、R分别为Al、Si,则R的原子结构示意图为;铝与三氧化二铁只能在高温下反应;铝与碳酸钠固体在常温下不反应;铝与硫酸铜溶液在常温下发生置换反应;常温下铝在浓硫酸中形成致密的氧化膜(钝化);铝与氢氧化钠溶液反应放出氢气。
(2)①由图知,985℃时H2S的平衡转化率为40%,则:
H2S(g)H2(g)+
S2(g)
起始时浓度(mol·L-1) c 0 0
平衡时浓度(mol·L-1) 0.6c 0.4c 0.2c
则K==
=
b曲线表示未达到平衡时H2S的转化率,温度越高,b曲线上的转化率越接近平衡值,原因是温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短。
②采用气、液逆流方式的目的是增大反应物接触面积,使反应更充分。反应池内发生反应的化学方程式为H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl。进入电解池的物质应为FeCl2和HCl,根据电解池图示,左侧生成的为Fe3+,右侧生成的为H2,则可得总反应的离子方程式:2Fe2++2H+2Fe3++H2↑。
A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,B元素原子L层上的电子数为K层电子数的2倍;元素D的2价阴离子的核外电子排布与氖原子相同;E与A同主族;A和E这两种元素与D都能形成X2Y、X2Y2型化合物。请回答:
(1)写出元素的符号:A ;B ;C 。
(2)画出D的原子结构示意图_____;B在周期表的位置为第 周期 族。
(3)化合物A2D的电子式是_______________。
(4)B、C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是_____________。(用化学式表示)
(5)B的最高价氧化物的结构式 。
(6)写出单质E与A2D反应的离子方程式 。
正确答案
(1)A H ;B C ;C N (2) ;第二周期第ⅣA族。
(3) (4)H2O>NH3>CH4(5)O=C=O (6)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
试题分析:A是元素周期表中原子半径最小的元素,则A是氢元素。B元素原子L层上的电子数为K层电子数的2倍,所以B是碳元素。元素D的2价阴离子的核外电子排布与氖原子相同,则D是氧元素;C的原子序数介于BD之间,所以C是氮元素。E与A同主族,A和E这两种元素与D都能形成X2Y、X2Y2型化合物,且E的原子序数大于氧元素的,则E是钠元素。非金属性越强,氢化物的稳定性越强,则B、C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是H2O>NH3>CH4。
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
(12分)前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加,核电荷数之和为58;Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子;Z与Y同周期,且在该周期中电负性最大;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶2。
(1)X的元素符号为_______,Z元素位于周期表第_______周期第________族。
(2)Y与X形成共价化合物A,Z与X形成共价化合物B,A与B还原性较强的是________(写分子式)。
(3)Z的最高价氧化物的水化物的化学式为________________。
(4)12.4 g单质Y4与0.3 mol O2在一定条件下恰好完全反应生成0.1 mol化合物C,一个C分子中所含有的键数目为 。
(5)含W元素的最高化合价的含氧酸根离子是___________,该含氧酸根离子在分析化学中有重要作用,请写出在酸性条件下该含氧酸根离子与Fe2+反应的离子方程式:
______________________________________________________________________。
正确答案
(1) H 三 ⅦA (各1分) (2) PH3(2分)(3) HClO4(1分)
(4) 12(2分) (5) MnO4-(1分) MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O(3分)
Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子,则Y是P。Z与Y同周期,且在该周期中电负性最大,因为非金属性越强,电负性越大,所以Z是Cl。W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1,所以最外层电子数是2。又因为d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶2,所以该元素的原子序数是锰。X、Y、Z、W核电荷数依次增加,核电荷数之和为58,所以X是氢。
(1)氯元素是第三周期第ⅦA。
(2)非金属越强,相应阴离子的还原性就越弱,氯的非金属性强于P的,所以PH3的还原性强于氯化氢的。
(3)氯的最高价是+7价,所以最高价氧化物的水化物的化学式为HClO4。
(4)12.4 g白磷的物质的量是,所以根据原子守恒可知,化合物C的化学式为P4O6,即该化合物的结构式就是在白磷中每2个磷原子中间插入1个氧原子。因为白磷是正四面体型结构,所以一个C分子中所含有的
键数目为12。
(5)锰的最高价是+7价,最高化合价的含氧酸根离子是MnO4-。MnO4-具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,MnO4-被还原生成Mn2+,方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
(14分)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为________ __,该元素的符号是_________。
(2)Y元素原子的价电子的轨道表示式为__ __,该元素的名称是__________。
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为___ _________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是_____________________________________。
(5)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性高低________________________。(用分子式表示)
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(2分) As(1分)
(2) 或
(2分)氧(1分)
(3)三角锥形(1分)
(4)As2O3 + 6Zn + 6H2SO4==2AsH3↑ + 6ZnSO4 + 3H2O(2分)
(5)稳定性:NH3 > PH3 > AsH3 ,( 2分)因为键长越短,键能越大,化合物稳定(2分)
由题意可各X元素为As(砷)、Y元素为O元素、Z元素为H元素;所以
(1) As元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(2) O元素原子的价电子的轨道表示式为或
;
(3) X与Z可形成化合物XZ3为AsH3;空间构型为三角锥形;
(4) X2Y3的化学式为As2O3;所以该反应的方程式为;As2O3 + 6Zn + 6H2SO4==2AsH3↑ + 6ZnSO4 + 3H2O
(5) X的氢化物为AsH3,同族第二周期元素的氢化为NH3、第三周期氢化物为PH3,由于NH3分子间存在氢键,使其沸点高于同族的其他氢化物,所以,稳定性:NH3 > PH3 > AsH3 ;
下表为元素周期表的一部分:
Ⅰ.请参照元素①-⑥在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)写出元素②的离子结构示意图______________。
(2)②、③、⑤的离子半径由大到小的顺序为_________________________。
(3)元素④与⑥形成化合物的电子式是_________________________。
Ⅱ.由上述部分元素组成的物质间,在一定条件下,可以发生下图所示的变化,其中A是一种淡黄色固体。请回答:
(4)写出固体A与液体X反应的离子方程式 。
(5)气体Y是一种大气污染物,直接排放会形成酸雨。可用溶液B吸收,当B与Y物质的量之比为1:1且恰好完全反应时,所得溶液D。已知溶液D显酸性,则D溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
(6)在500℃,101kPa时,气体C与气体Y反应生成0.2mol气体E时,放出akJ热量,写出该条件下反应的热化学方程式 。
(7)若气体C与Y在恒容绝热的条件下反应,下列说法能判断达到平衡状态的是 。
A.温度不变 B.气体总压强不变 C.混合气体的密度不变 D.混合气体的平均分子量不变
正确答案
Ⅰ.(1)(1分) (2)S2->O2-> Na+(2分) (3)SiCl4
Ⅱ.(4)2Na2O2 +2H2O=4Na+ + 4OH― + O2↑(2分)
(5)c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>(OH-)(2分)
(6)2SO2 +O22SO3 △H=—10akJ/mol(2分) (7)ABD
试题分析:(1)依据元素①-⑥在表中的位置可判断,分别为H、O、Na、Si、S、Cl,其中氧离子结构示意图为。
(2)核外电子层数越多微粒半径越大,在核外电子排布相同的条件下原子序数越小,微粒半径越大,则②、③、⑤的离子半径由大到小的顺序为S2->O2-> Na+。
(3)元素④与⑥形成化合物是四氯化硅,含有极性键的共价化合物,其电子式是。
(4)A是一种淡黄色固体能与液体X反应生成气体C和溶液B,则A应该是过氧化钠,X是水,C应该是氧气,B是氢氧化钠,该反应的离子方程式为2Na2O2 +2H2O=4Na+ + 4OH― + O2↑。
(5)气体Y是一种大气污染物,直接排放会形成酸雨,因此Y是二氧化硫。氢氧化钠与二元氧化铝物质的量之比为1:1且恰好完全反应时生成亚硫酸氢钠。已知亚硫酸氢钠溶液显酸性,说明溶液中HSO3-电离程度大于HSO3-水解程度,因此溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>(OH-)。
(6)在500℃,101kPa时,气体C与气体Y反应生成0.2mol气体E时,放出akJ热量,则生成2molE即2mol三氧化硫时放出的热量是10akJ,则该条件下反应的热化学方程式为2SO2 +O22SO3 △H=—10akJ/mol。
(7)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,则A、体系是绝热的,温度不变可以说明达到平衡状态,A正确;B、正方应是体积减小的可逆反应,气体总压强不变可以说明反应达到平衡状态,B正确;C、密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,因此密度始终是不变的,则混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,C不正确;D、混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量不变,但物质的量是变化的,混合气体的平均分子量不变可以说明达到平衡状态,D正确,答案选ABD。
W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,其位置关系如图。
(1)若X原子的最外层电子数是次外层的3倍。
①元素X在周期表中的位置___________________________________。
②工业上由W的单质制备W的气态氢化物的化学方程式是
_______________________________________________________________________。
(2)若四种元素中只有一种金属元素。
①冶炼Y的化学方程式是__________________________________________。
②工业上,将X的单质与Z的最高价氧化物加热到1900℃以上可制得一种新型陶瓷(ZX),同时得到一种可燃性气体,该反应的化学方程式是
_________________________________
③为比较X、Z最高价氧化物的水化物酸性强弱,某同学设计如下实验。
I. B试管中盛放的试剂是______________________。
II. C试管中反应的化学方程式是___________________________________。
正确答案
(12分,每空2分)(1)① 第2周期VIA族②N2+3H2高温、高压催化剂 2NH3
(2)①②
③I. 饱和NaHCO3溶液(答NaHCO3给分) II.
试题分析:(1)若X原子的最外层电子数是次外层的3倍,X是第二周期元素,所以X是氧元素,则W是氮元素,Y是P元素,Z是S元素。
①元素X在周期表中的位置第2周期VIA族。
②工业上由W的单质制备W的气态氢化物的化学方程式是N2+3H2高温、高压催化剂 2NH3。
(2)若四种元素中只有一种金属元素,则根据元素在周期表中的相对位置可知,Y应该是金属,且是金属铝,W是B,X是C,Z是Si。
①铝是活泼的金属,通过电解熔融的氧化铝冶炼,反应的化学方程式是2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑。
②工业上,将X的单质与Z的最高价氧化物加热到1900℃以上可制得一种新型陶瓷(ZX),同时得到一种可燃性气体,则根据原子守恒可知,该可燃性气体是CO,所以该反应的化学方程式是3C+SiO2SiC+2CO↑。
③I. 由于乙酸是易挥发的,所以生成的CO2中含有乙酸,乙酸能干扰后续的实验,需要除去。除去CO2中的乙酸需要饱和碳酸氢钠溶液,即B试管中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液。
II. 要证明碳酸的酸性强于硅酸的,则C中应该盛放硅酸钠溶液,所以C试管中反应的化学方程式是Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。
点评:该题是中等难度的试题,试题针对性强,贴近高考,难易适中。有利于培养学生规范的答题能力和实验设计能力,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。
(8分)已知A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A和D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,试推断并用相应的化学用语回答下列问题。
(1)D单质的化学式为 ;
(2)X与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为: ;
(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为: ;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序 。
正确答案
(共8分)(1)Cl2 (1分) (2)Al2O3+2OH− = 2AlO2− + H2O (2分)
(3)N
(4)酸(1分) c(OH-)<c(H+)<c(NH4+)<c(Cl-)(由大到小不给分)(2分)
试题分析:(1)D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,即该气体是Cl2,则D是氯元素。B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,这说明一定有Al。根据原子序数大小可知,B是Na,则C是Al。又因为A和D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,所以A是N元素。
(2)氧化铝是两性氧化物,能和氢氧化钠溶液反应,离子方程式是Al2O3+2OH− = 2AlO2− + H2O。
(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A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为N
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成的盐是氯化铵,氯化铵溶于水NH4+水解溶液显酸性,所以水溶液中各离子浓度由小到大的顺序是c(OH-)<c(H+)<c(NH4+)<c(Cl-)。
点评: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。
A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素,其中A、B为金属元素。已知:①热稳定性:HmD>HmC;②Cm-、E(m-1)-具有相同的电子层结构;③B与E在同一周期,在该周期中,E的原子半径最小,B的离子半径最小;④A、B所形成的单核离子具有相同的电子层结构,B的最高价氧化物对应的水化物与A、E的最高价氧化物对应的水化物都能反应。依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题:
(1)HmD的电子式:________。
(2)Cm-和E(m-1)-的还原性强弱为________>________,能证明其还原性强弱的离子方程式为________________________________________。
(3)写出B的最高价氧化物对应的水化物和A的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_____________________________________。
(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等体积混合,所得溶液显碱性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为________。
(5)在B、C、E单质中,符合下列转化关系的是________。
单质化合物一
化合物二
最高价氧化物
对应的水化物
正确答案
(1)HH
(2)S2- Cl- Cl2+S2-=2Cl-+S↓
(3)Al(OH)3+OH-=AlO2—+2H2O
(4)c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)
(5)S
由于E能形成阴离子,则E为非金属元素。根据B的最高价氧化物对应的水化物与A、E的最高价氧化物对应的水化物都能反应,则B的最高价氧化物对应的水化物具有两性,故B为Al。根据A、B所形成的单核离子具有相同的电子层结构,则A、B在同一周期,故A为Na。根据B、E在同一周期且该周期中E原子半径最小,则E为Cl,根据Cm-与E(m-1)-具有相同的电子层结构,则m=2,故C为S。根据热稳定性H2D>H2S,则D为O。(1)H2O的电子式为HH。(2)非金属性Cl>S,还原性S2->Cl-,可以根据单质间的置换反应证明还原性强弱。(3)Al(OH)3和NaOH溶液反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2—+2H2O。(4)等物质的量的H2S与NaOH溶液反应得到NaHS溶液,由于溶液显碱性,说明HS-的水解程度大于电离程度,故离子浓度大小为c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)。(5)根据图示中转化关系,该单质能够连续氧化,故为S。
X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表的位置如图。其中W的原子序数是Y的2倍。
(1)W离子的结构示意图为____________。
(2)X的最简单氢化物与Cl2发生取代反应的化学方程式为(写一个)________________。
(3)能证明X、Z两元素非金属性强弱的离子方程式为__________________________。
(4)一定条件下,在密闭容器中,充入一定量的XY2(g)和XY (g),发生反应:
WY2(g)+2XY(g) 2XY2 (g)+W(1)。T1oC时,各物质的平衡浓度如下表:
②若温度升高到T2oC时,反应的平衡常数为6.64,则该反应的正反应为_______反应(填 “吸热”或“放热”)。
(5)① 25℃、101 kPa,l mol金属镁完全燃烧放出300.0 kJ热量,1 mol单质X完全燃烧放出393.5 kJ热量。金属镁与X的最高价氧化物反应的热化学方程式为_________。
②室温下,Mg(OH) 2饱和溶液_________(填“能”或“不能”)使酚酞试液变红,通过计算说明原因(已知:Ksp[Mg(OH) 2]=4.0×10-12)。答__________________________
正确答案
(1)
(2)CH4 + Cl2 → CH3Cl+HCl
(3)CO2+SiO32-+H2O= CO32-+H2SiO3↓
(4)吸热
(5)2Mg(s)+ CO2(g) =" 2MgO(s)+C(s)" △H=-206.5kJ/mol
(6)能 Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12=c(Mg2+)×c2(OH-)
1/2c3(OH-)= 4.0×10-12
c(OH-) =2.0×10-4
pOH=3.7
pH=14-3.7=10.3
酚酞的变色范围为8.2——10,故变红。
试题分析:W、Y同主族,且W的原子序数是Y的2倍,只有O、S符合,X、Y、Z、W分别为C、O、Si、S。(2)X的最简单氢化物为甲烷,甲烷与氯气发生取代反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4;(3)比较元素非金属性强弱可以根据最高价氧化物对应水化物酸性、与氢气化合的能力、氢化物稳定性及单质的置换反应;能证明X、Z两元素非金属性强弱的反应可以从强酸制弱酸和常温条件下的单质置换反应处理,本题可根据碳酸生成硅酸得出结论;
(4)该条件下平衡常数k=c2(XY2)/ c2(XY) c(WY2)=4.44<6.64,升高温度平衡正向移动,反应吸热;
(5)①Mg(s)+1/2O2(g)=" MgO(s)" △H="-300.0" kJ/mol
②C(s)+O2(g)= CO2(g) △H="-393.5" kJ/mol
①×2-②得出2Mg(s)+ CO2(g) =" 2MgO(s)+C(s)" △H=-206.5kJ/mol
②Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12=c(Mg2+)×c2(OH-) 1/2c3(OH-)= 4.0×10-12 c(OH-) =2.0×10-4
pOH=3.7 pH=14-3.7=10.3 酚酞的变色范围为8.2——10,故变红。
下图是中学教材中元素周期表的一部分,试回答下列问题:
(1)在上表所列出的短周期元素中(填具体物质化学式)
①性质 最不活泼的是 ;
②原子半径最小的是(除稀有气体元素) _ 。简单阴离子半径最大的是 。
③形成的气态氢化物最稳定的是 ;
④最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 ,
⑤在⑤⑩15三种元素形成的阴离子中还原性最强的是 ,
⑥可作半导体的是 (填表中编号)
(2)用电子式表示②与④形成的化合物的形成过程 __。
(3)⑨与12形成的化合物溶于水所克服的微粒间作用力为 。
(4)13在元素周期表中的位置是 ,元素③形成的单质的结构式为 。
(5)________(填化学式)的单质既可以和盐酸又可以和氢氧化钠溶液反应,其单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是___________________________________________。
(6) “神舟”六号载人飞船内需要有一种化合物来吸收航天员呼出的CO2,你认为该物质应该是由上表中的___ _(填表中编号)元素组成的,用化学方程式表示吸收原理:_________________ ______ 。
(7)设②的原子序数为Z,则14的原子序数为 (用Z表示)。
考查知识点:根据元素周期表,①比较金属性,非金属性,对应粒子还原性及半径的大小;②判断元素在周期表的位置;③化学键 ④位置确定序数;⑤位置推测用途
正确答案
(1)①Ar ②H; I- ③HF; ④HClO4, 15I- ⑥ ⑧和13
(2)
(3)离子键 (4)第四周期 IVA N≡N
(5)Al 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(6) ④⑥ 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(7)Z+44
试题分析:(1)在上表所列出的短周期元素中性质最不活泼的是稀有气体①Ar;②原子半径最小的是(除稀有气体元素)H;简单阴离子半径最大的是I-。③形成的气态氢化物最稳定的是HF。④最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4。⑤、在⑤⑩15三种元素形成的阴离子中还原性最强的是15I-。⑥可作半导体的应该是处在元素周期表中金履元素与非金属元素的交界处,故只有⑧和13可作为半异体。
(2)②与④分别为C、O,用电子式表示②与④形成的化合物的形成过程:
(3)⑨与12形成的化合物为NaCl,属于离子化合物,溶于水所克服的微粒间作用力为离子键。
(4)13在元素周期表中的位置是第四周期 IVA,元素③形成的单质的结构式为N≡N。
(5)既可以和盐酸又可以和氢氧化钠溶液反应的单质是Al,与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
(6) CO2应该是由上表中的④⑥元素组成的,用化学方程式表示吸收原理:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(7)设②的原子序数为Z,而14在元素周期表的位置是第五周期第IVA,则的原子序数为
点评:元素周期表是历年高考的重点和难点,其涉及的内容知识面比较广,综合性较强,考查学生对元素周期表的整体了解,掌握情况,侧重培养学生逻辑思维能力和解决实际问题能力 。
(共13分)A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分布在三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B、C、D为同一周期,A与E、B与G、D与L分别为同一主族,C、D、F三种元素的原子序数之和为28,F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F的2倍,C和D的最外层电子数之和为11。请回答下列问题:
(1)以上八种元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是(填化学式)____________,E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)__ __ > > 。
(2)由L、I两元素可按原子个数比1:1组成化合物X,化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构,则X的电子式为 。固体化合物E2D2投入到化合物E2L的水溶液中,只观察到有沉淀产生的,写出该反应的离子方程式为: 。
(3)在10 L的密闭容器中,通入2mol LD2气体和1 mol D2气体,一定温度下反应后生成LD3气体,当反应达到平衡时,D2的浓度为0.01 mol·L-1,同时放出约177 kJ的热量,则平衡时LD2的转化率为 ;该反应的热化学方程式为 ;此时该反应的平衡常数K= 。
(4) 有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以C2、A2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极反应式 ;
正确答案
(共13分)(1)SiH4(1分) S2-﹥ Na+ ﹥ Al3+ (1分)
(2) (2分)Na2O2+ S2-+2 H2O="=S+2" Na++4OH- (2分)
(3)90% (1分) 2SO2 (g)+O2 (g) 2SO2 (g) ΔH=-196.7 kJ·mol-1 (2分)8100(2分)
(4) N2 + 6e-+ 8H+==2NH4+(2分)
试题分析:F的质子数比D多5,D的最外层电子数是F的2倍,则D应该是第二周期元素,F应该是第三周期元素。设F的最外层电子数是x,则D的最外层电子数就是2x,因此有关系式10+x-2-2x=5,解得x=3,则D是氧元素,F是Al。C、D、F三种元素的原子序数之和为28,因此C的原子序数是28-8-13=7,即C是氮元素。D与L属于同主族,且L的原子序数大于D的,因此L是S元素,I的原子序数最大,则I是氯元素。由于九种主族元素分布在三个不同的短周期,所以A是氢元素。A与E同主族,则根据E的原子数大于氧元素的可知,E是Na。G的原子序数只能是14或15,则根据B和G属于同主族且B的原子序数小于氮元素的可知,G不是P,应该是Si。则B是碳元素。
点评: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。:
(9分)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其元素特征信息如下表:
①D原子结构示意图为____________;A在周期表中的位置为________________;
②用电子式表示B和C形成的化合物 ___________;
③B和D简单离子的半径大小为__________;(用离子符号和“>”、“=”或“<”表示)
④元素非金属性强弱比较有很多方法,其中B和E的非金属性强弱的研究方案中不可行的是_________(填序号);
a.比较两种单质的颜色 b.比较氢化物的稳定性 c.依据两元素在周期表的位置
d.比较原子半径大小 e.比较最高价氧化物对应水合物的酸性
⑤E元素能与另外四种元素中的一种元素形成共价化合物,分子中的原子个数比为1:3,相对分子质量为120.5。则该物质的结构式为___________________。
正确答案
①;第二周期、第ⅤA族; ②
;(各1分)
③r(F-)>r(Al3+); ④ae; ⑤。(各2分)
略
[2012·潍坊一模](10分)现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A与D、C与F分别同主族,D、E、F、G同周期;A分别与B、C可形成含有10个电子的共价化合物分子,B的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,且A、B的最外层电子数之和比C的最外层电子数少1;E位于B的前一主族。
请回答下列问题:
(1)元素G在周期表中的位置 ,F的原子结构示意图为 。
(2)A、C、D三种元素组成一种常见化合物,该化合物所含的化学键类型为
,工业上利用某一个反应可同时生产该化合物和单质G,写出该反应的离子方程式 。
(3)D、E元素的最高价氧化物所对应的水化物之间反应的离子方程式为
。
(4)含有E阳离子的盐常用作净水剂,其原因为 。(用离子方程式表示)
正确答案
(10分)(1)第3周期第ⅦA族
(2)离子键和共价键 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
(3)OH-+Al(OH)3===AlO2-+2H2O
(4)Al3++3H2O=== Al(OH)3(胶体)+3H+
由B的最外层电子数是其次外层电子数的2倍可推知,B为碳元素;据A与碳元素可形成含有10个电子的共价化合物分子可推知,A为H,结合A、B的最外层电子数之和比C的最外层电子数少1可推知C为O;C与F同主族,F为S,结合题意进而推出G为Cl;D、E、F、G同周期,A与D同主族,说明D为Na,E位于B的前一主族,说明E为Al。
(2)H、O、Na三种元素组成的一种常见化合物是NaOH,NaOH中含有离子键和共价键;工业上用电解饱和食盐水的方法生产NaOH和Cl2。
(3)Na、Al的最高价氧化物所对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3,二者反应的离子方程式为OH-+Al(OH)3===AlO2-+2H2O。
(4)Al3+在水溶液中易发生水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物而形成沉淀,从而达到净水的目的。
(10分)下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据:
已知:①A与D可形成化合物AD2、AD3,可用于制备强酸甲;
②B与D可形成化合物BD、BD2,可用于制备强酸乙。
请回答:
(1)表中属于第三周期元素的是 (用表中元素编号填写)。
(2)写出H的最高价氧化物的电子式: ;
比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小:r( )>r( )>r( ) (均用实际的元素符号表示)。
(3)由表中D元素和氢元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(4)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是: 。
正确答案
略
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