- 物质结构元素周期律
- 共75155题
某教师在上《元素周期表》复习课时,组织了一个“介绍自己”的活动:
我们班级中共有44位同学,分为8个小组(学生座位如图所示,数字表示座位号),按从左到右分别为IA、IIA……VIIA、0族,从上到下分别为第一、二……六周期。座位上的每一位同学对应一种元素,请在下列问题中符合要求的同学向大家介绍自己。
请你一起思考并回答下列问题:
(1)第三周期IVA族的元素对应座位号是 ,原子结构示意图为 。
(2)座位号为22的元素在元素周期表中的位置是 。
(3)比较座位号为18、19对应的元素的非金属性强弱,请用离子方程式表示 。
(4)课堂中有学生提出,这样的安排会导致他们没有对应的元素,则学生对应的座位号是 。
正确答案
(1)16(1分),(1分) (2)第四周期IIA族(1分)
(3)Cl2+S2-=S↓+2Cl-或Cl2+H2S=2H++S↓+2Cl-(2分) (4)2,3(2分)
考查元素周期表的结构。
(1)第三周期IVA族的元素是硅,原子序数为14,所以对应的是16,原子结构示意图为。
(2)座位号为22的元素是钙元素,位于第四周期IIA族。
(3)座位号为18、19对应的元素分别是S和Cl,同周期自左向右非金属性直接增强,所以氯元素的强于硫的。比较元素非金属性强弱可用单质之间的相互置换来验证,即Cl2+S2-=S↓+2Cl-或Cl2+H2S=2H++S↓+2Cl-。
(4)由于第一周期中只有元素H和He,所以座位号是2、3的没有对应的元素。
(11分)
(1)、下表是一些短周期元素的气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):
通过表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量 ,
X在周期表中位置:第 期, 族,Y的最高正价为 。
(2)1932年美国化学家鲍林(L.Pauling)首先提出了电负性的概念。电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值:
请仔细分析,回答下列有关问题:
①、上表中电负性最小的元素是 (填元素符号),估计钙元素的电负性的取值范围:__________<X<__________。
②、经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。试推断AlBr3中形成的化学键的类型为
______________,其理由是 。
正确答案
(1)、Li原子失去一个电子后,Li+已经形成了稳定结构,此时再失去电子很困难(2分); 3(1分),IA(1分),+3(1分)
(2)、① K ;0.8<X<1.2 (各1分,共3分);
②、共价键(1分),因为AlCl3中Cl和Al的电负性差值为1.5,而Br的电负性小于Cl,所以AlBr3中两元素的电负性差值小于1.5(2分)
(1)由于Li原子失去一个电子后,Li+已经形成了稳定结构,此时再失去电子就需要吸收更多的能量,所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。X的第二电离能远远大于大于第一电离能,所以X是钠,位于第三周期第IA。Y的第四电离能远远大于第三电离能,所以Y是第ⅢA元素,最高价是+3价。
(2)①金属性越强,电负性越小,所以钾的电负性最小。镁和钙属于同一主族属于钙的电负性大于镁的。钙和钾属于同一周期,属于钙的电负性小于钾的,属于其范围是0.8<X<1.2。
②铝的电负性是1.5,由于溴位于氯元素的下一周期,所以溴的电负性小于氯元素的,氯是3.0,所以溴的小于3.0,因此和铝的电负性差值小于1.5,所以形成的化学键是极性键。
(8分)有①质子数②中子数③核外电子数④价电子数⑤最外层电子数⑥电子层数。请用上述序号回答:
(1)原子种类由 决定,元素种类由 决定。
(2)原子的质量数由 决定,元素在周期表中的位置由 决定。
正确答案
①②;①;(2)①②;④⑥或⑤⑥
具有相同核电荷数的(即核内质子数)的一类原子的总称,所以决定元素种类的是是质子数。而决定原子种类的则是质子数和中子数。中子数和质子数之和是质量数,元素在周期表中的物质由周期和族决定,周期序数等于核外电子层数,族序数等于最外层电子数。元素原子的最外层电子数就是价电子数。
比较下列碱的碱性强弱: NaOH KOH 比较下列酸的酸性强弱: H2SO4 HClO4 比较下列气态氢化物的稳定性:H2O NH3
正确答案
﹤;﹤;>
同主族,由上到下,原子的失电子能力逐渐增强,则最高价氧化物对应水化物的碱性增强,故NaOH﹤KOH;
同周期,由左到右,原子的得电子能力逐渐增强,则最高价氧化物对应水化物的酸性增强,故H2SO4﹤HClO4;
同周期,由左到右,原子的得电子能力逐渐增强,则气态氢化物的稳定性增强,故H2O>NH3;
(5分)X、Y、Z是ⅠA--ⅦA族的三种非金属元素,它们在周期表中的位置如右图所示。试完成下列问题:
(1)X元素单质的化学式是__________。
(2)Y元素的原子结构示意图是__________,Y与Na所形成化合物的电子式为__________。
(3)Z元素的名称是__________,其价电子排布式为__________。
正确答案
(1)F2 (2)
(3)砷 4s24p3
考查周期表的结构及常见化学用语的书写。根据元素在周期表中的位置可知X、Y、Z
分别是F、S、As。硫和钠形成的硫化钠属于离子化合物,其电子式为。元素原子的最外层电子是价电子,所以As的价电子排布式为4s24p3。
(12分)①~⑩十种元素,在元素周期表中的位置如图所示。回答下列问题:
(1)在上述十种元素中,置换酸中氢的能力最强的元素为 (填化学符号,下同);最高价氧化物的水化物的酸性最强的化合物的化学式是 ,碱性最强的化合物的化学式是 ,显两性的氢氧化物的化学式是 ;原子半径最大的元素是 ,半径最小的离子是 。
(2)上述十种元素中,金属性最强的元素在周期表中的位置是第 周期 族,该元素的单质在空气中燃烧的化学方程式为 。
(3)试用电子式表示元素①和③形成分子的过程 。
正确答案
(1)Na HClO4 NaOH Al(OH)3 Na H+
(2)第三周期第IA;2Na+O2Na2O2
(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知①~⑩分别是H、C、N、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl。同周期自左向右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。同主族自上而下原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。金属性越强最高价氧化物的水化物的碱性越强。非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,氢化物的稳定性越强。钠的燃烧产物是过氧化钠,氨气是由极性键构成的共价化合物。
⑴某元素原子的价电子构型为3s23p3,它属于第__ __周期,是__ _族,最高正化合价为__ __,元素名称是 _。
⑵某元素原子的价电子构型为3s2,它是___ ___区元素,元素符号为 _ 。
⑶某元素原子的价电子构型为3d104s2,它属于第 _ 周期,是 _族, _区元素,元素符号是 。
正确答案
⑴3;ⅤA;+5;磷 ⑵s; Mg ⑶4;ⅡB; ds; Zn
考查周期表的结构和核外电子的排布规律。
(1)根据价电子构型可知最外层电子数是5,所以属于第三周期,第ⅤA的磷元素,最高价是+5价。
(2)价电子构型为3s2,则是镁元素,位于s区。
(3)价电子构型为3d104s2,则原子序数是30,其余ds区,属于第ⅡB的锌。
(10分)AB2离子化合物的阴、阳离子的电子层结构相同,每摩尔AB2分子中含有54mol电子,根据下列反应:
① H2+ B2 C ② B2 + X → Y + AB2 + H2O
③ Y+C → AB2 + Z(Z有漂白作用)
(1)写出下列物质的化学式:AB2________,X_________,Y_________
(2)用电子式表示AB2的形成过程____________
(3)写出反应②的化学方程式____________
正确答案
(1)CaCl2 Ca(OH)2 Ca(ClO)2
(2)
(3)Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+ Ca(ClO)2+H2O
AB2离子化合物的阴、阳离子的电子层结构相同,因此阴阳离子的电子数相同。又因为每摩尔AB2分子中含有54mol电子,所以1个离子中含有的电子数是。根据化合物的化学式可知A是钙元素,B是氯元素,即化合物是CaCl2,属于由离子键构成的离子化合物。根据转化关系式①可判断,C是氯化氢。Z具有漂白作用,所以根据③可知Y是Ca(ClO)2,Z是HClO。因此根据②可判断,X是Ca(OH)2。
(18分)推断题:
现有10种元素的性质、数据如下表所列,它们均为短周期元素。
回答下列问题:
(1)D的元素名称是 ,H的元素符号是 。
B在元素周期表中的位置是(周期、族) 。
(2)在以上元素形成的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是 。
化合物F2A2的电子式是: ,构成该物质的化学键类型为 。
(3)用电子式表示A的最简单氢化物的形成过程: ;G的气态氢化物的结构式为 。
(4)一定条件下,IA2气体与足量的气体A2充分反应生成20gIA3气体,放出24.6 kJ热量,写出其热化学方程式 。
正确答案
(1)磷(2分)、B(2分)、第三周期第ⅡA族 (2分)
(2)HClO4(2分) (2分) 离子键、非极性键(2分)
(3)(2分)
(2分)
(4)2SO2 (g)+O2(g) 2SO3(g) △H =-196.8 kJ/mol(2分)
根据原子半径及化合物的规律,可推知A~J十种元素分别为:O、Mg、Na、P、Cl、Na、N、B、S、Li;
本题重点考查了元素周期律的应用及化学用语的书写,需要的是细心,但难度不大。详解见答案。
(7分)如图所示为短周期的一部分,如果B原子和C原子的核外电子总数之和为A的4倍,则A的原子序数为_______,B为(填元素符号,下同)_____ ____,C为____________。
画出A的原子结构示意图:__________________,C的离子结构示意图:__________________
用电子式表示C的氢化物分子的形成过程:
正确答案
(1)8 P Cl
(1)短周期元素:
,如设A的原子序数为X,则B为X+7,C为X+9;根据题目得:X+7+X+9=4X,得X=8;A为氧,B为P,C为Cl。
+ →
(11分,最后一空为2分,其余各1分)下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩中元素,用元素符号或化学式填空回答以下问题:
(1)在这些元素中,最易失电子的元素是 ,非金属性最强的元素是
(2)化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图为
(3)元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的酸是 ,碱性最强的
碱是 呈两性的氢氧化物是 ;
(4)在③~⑦元素中,原子半径最大的是 ,原子半径最小的是 ;
(5)在⑦与⑩的单质中,氧化性强的是 ,可用什么化学反应说明该事实(写出反应的化学方程式):
正确答案
(1)K F (2)Ar (3)HClO4KOH Al(OH)3 (4)Na Cl(5)Cl2 Cl2+2KBr=2KCl+Br2
(1)最容失去电子的元素应该在第一主族,根据元素周期律,可推断⑨号元素K最容易失去电子,非金属性最强的是在第七主族,②号元素F。
(2)化学性质最不活泼的元素应该在0族元素里,此图中唯一的0号元素Ar,原子结构示意图为。
(3)最高价氧化物对应的水化物酸性强弱应该比较中心元素非金属性强弱,非金属性越强则对应的最高价氧化物水化物的酸性就越强(除F外),所以酸性最强的酸HClO4。碱性则应该看金属性强弱,所以应该是KOH。呈两性的应该是Al(OH)3。
(4)③~⑦元素是同一周期元素,在同一周期中,除0族外从左往右原子半径依次减小,所以原子半径最大的是③号Na,最小的是⑦Cl。
(5)⑦号元素Cl,⑩号元素Br,从与氢气反应的难易程度和所需条件,可推断氧化性较强的单质应该是Cl2,反应事实可用置换反应:Cl2+2KBr=2KCl+Br2,从该反应中利用规律,氧化剂氧化性大于氧化产物,可看出氧化性Cl2〉Br2。
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,已知:
①X元素原子的最外层电子数是次外层的2倍;
②Y元素原子的p轨道上有2个未成对电子;
③Z元素在同一短周期元素中的原子半径最大;
④W元素原子的最外层电子数与Z相同,其余各电子层均充满电子。
请回答下列问题:
(1)X、Y、Z三种元素的第一电离能从小到大的顺序是 (用元素符号表示,下同);
(2)W元素原子核外电子排布式是 ;
(3)Z元素与氢元素形成的化合物熔点比Y元素的氢化物熔点高,原因是 ;
(4)X的一种氢化物相对分子质量为42,分子中含有σ键和π键的个数比为8︰1,则该分子中X原子的杂化类型是 和 。
(5)Y的最简单氢化物可以和W2+形成配位键,而X的最简单氢化物则不行,其原因是 。
正确答案
(4)sp2、 sp3 (各1分,共2分)
(5)H2O中的O原子中存在孤电子对,而CH4中的C原子没有孤电子对 (2分)
X元素原子的最外层电子数是次外层的2倍,即可得X元素为C元素;Y元素原子的p轨道上有2个未成对电子,即可得Y元素为O元素;Z元素在同一短周期元素中的原子半径最大,即可得Z为Na;W元素原子的最外层电子数与Z相同,其余各电子层均充满电子,即可得W为Ca元素;
(12分)下表是现行中学化学教科书中元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号表示一种元素,请根据要求回答问题。
(1)②表示的元素是 (填元素符号);
(2)①、⑤两种元素的原子半径大小为:① ⑤(填“<”或“>”);
(3)③、④两种元素的金属性强弱顺序为:③ ④(填“<”或“>”);
(4)写出③与⑥两种元素所形成化合物的化学式__________。
正确答案
(1)O (2)< (3)> (4)NaCl
(1)根据在元素周期表中的位置,②表示的元素是O;
(2)同主族元素半径,从上往下逐渐增大;①、⑤两种元素的原子半径大小为:①<⑤;
(3)同周期元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;③、④两种元素的金属性强弱顺序为:③>④;
(4)③与⑥两种元素所形成化合物的化学式NaCl。
点评:考查元素周期表的位-构-性问题。
(14分)X、Y、Z、W是短周期的四种元素,有关他们的信息如下表所示。
元素
部分结构知识
部分性质
X
X的单质由双原子分子构成,分子中有14个电子
X有多种氧化物,如XO、XO2、X2O4等;通常情况下XO2与X2O4共存
Y
Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半
Y能形成多种气态氢化物
Z
Z原子的最外层电子数多于4
Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6
W
W原子的最外层电子数等于2n-3(n为原子核外电子层数)
化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+
填写下列空白:(提示:不能用字母X、Y、Z、W作答)
(1)X的气态氢化物分子的电子式是 ,Z元素在周期表中的位置是 。
(2)X、Y、Z三元素的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是 。
(3)常温时,W的硫酸盐溶液的pH 7(填“=”、“>”或“<”),理由是: (用离子方程式表示)。
(4)实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是(用离子方程式表示) 。
(5)25℃、101 kPa时,32 g Y的最低价气态氢化物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。
正确答案
(14分)
(1)(2分) 三周期,ⅦA族(2分)
(2)HClO4>HNO3>H2CO3 (2分)
(3)< (2分) Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(2分)
(4)Al3++3NH3·H2O == Al(OH)3↓+3NH4+(2分)
(5)CH4(g)+2O2(g) ="= " CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol (2分)
略
(15分)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中X元素原子的核外电子总数等于其电子层数,Z元素的气态氢化物和它的氧化物在常温下反应生成Z单质和水,X与Y、W可分别形成YX3和XW型共价化合物,YX3极易溶于水.
(1) 化合物YX3的空间构型为____________; X原子的杂化轨道类型为_______.
(2)XW的电子式是_____________.
(3)XW与YX3反应生成一种盐,该盐水溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是(用离子方程式表示)______________________________.
(4)Z元素氢化物的沸点比H2O________(填“低”或“高”).Z元素的氢化物有毒,写出用CuSO4溶液吸收Z元素氢化物的离子方程式_ _.
(5)已知X单质和Y单质反应生成YX3的反应是可逆反应,ΔH<0.将X、Y的两种单质以等物质的量充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应.下列说法正确的是________.
a.达到化学平衡时,任何一种物质的正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,X、Y两种单质在混合气体中的物质的量之比为1∶1
d.达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量减小
e.到达化学平衡后,升高温度,YX3的体积分数增大
正确答案
(1)三角锥 SP3 (2)H···· (3)小于(1分)NH+H2ONH3·H2O+H+
(4)低 Cu2++H2S===CuS↓+2H+ (5)ab
略
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