- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(5分)不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设为E)如下表所示。试根据元素在元素周期表中的位置,分析表中的数据的变化特点,并回答下列问题:
(1)同主族内不同元素的E值变化的特点是_______________________;各主族中E值的这种变化的特点体现了元素性质的 _______变化规律。
(2)同周期内,随着原子序数的递增,E值增大,但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系正确的是 ___(填序号)。
① E(As)> E(Se) ② E(As)< E(Se) ③ E(Br)> E(Se) ④ E(Br) < E(Se)
(3)第10号元素E值较大的原因是 _________;
(4)第7号元素和第8号元素的E值出现反常的原因_________________________。
正确答案
(5分)(1)同一主族,随着原子序数增大,E值变小 周期性
(2) 1、3
(3)10号元素是Ne,它的原子最外层已经形成8电子稳定结构
(4)第7号元素和第8号元素分别是N和O,由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以第一电离能大于氧元素的。
(1)根据表中数据可知,同一主族,随着原子序数增大,E值是逐渐变小的,这说明各主族中E值的这种变化的特点体现了元素性质的周期性变化规律。
(2)根据表中数据可知,氮元素的大于氧元素的,P元素的大于S元素的。这是由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以第一电离能大于氧元素的。由于As元素的4p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以第一电离能大于Se元素的,即1正确;由于溴元素的非金属性强于Se的,所以选项3也是正确的,答案选1和3。
(3)10号元素是Ne,它的原子最外层已经形成8电子稳定结构,所以第一电离能大。
(4)第7号元素和第8号元素分别是N和O,由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以第一电离能大于氧元素的。
(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)用电子排布式表达式表示B元素原子的价电子构型_______________。
(4)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________________。(用元素符号和“﹥或﹤或﹦”表示)
(5)DB2是由 键构成的 (填“极性”或“非极性” )分子;
分子空间构型是 。
正确答案
(1)KAl(SO4)2•12H2O(1分) (2)1s22s22p63s23p1 (1分) (3)2s22p4 (1分)
(4)O>S Al>K (2分) (5)极性;极性; V型(3分)
根据元素的结构及有关性质可知,A、B、C、D、E 5种元素分别是H、O、Al、S、K。
(1)由这五种元素组成的一种化合物应该是明矾,化学式为KAl(SO4)2•12H2O。
(2)根据构造原理可知,Al元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1 。
(3)根据构造原理可知,氧元素原子的价电子构型是2s22p4。
(4)非金属性越强,电负性越大,氧元素的非金属性其余硫元素的,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,铝的金属性弱于K的,所以第一电离能是Al>K。
(5)根据价层电子对互斥理论可知,SO2中S原子的孤对电子对数是(6-2×2)÷2=1,所以SO2是含有极性键的极性分子,空间构形是V型。
(18分)(1)I.短周期某主族元素M的电离能情况如右图(A)所示。则M元素位于周期表的第 族。
II.图B折线c可以表达出第 族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b,你认为正确的是:__________(填“a”或“b”)
III.部分有机物的熔沸点见下表:
根据物质结构理论,由这些数据你能得出的相关结论是(至少写2条):
,
。
(2)COCl2俗称光气,分子中C原子采取 杂化成键;其中碳氧原子之间共价键含有
________(填字母):
a.2个σ键;b.2个π键;c.1个σ键.1个π键。
(3)金属是钛(22Ti) 将是继铜.铁.铝之后人类广泛使用的第四种金属,试回答:
I.Ti元素的基态原子的价电子层排布式为 ;
II.已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有紫色和绿色两种含钛晶体,其组成均为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:a.分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液;b.向两种溶液中分别滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量发现产生的沉淀质量关系为:绿色晶体为紫色晶体的2/3。则绿色晶体配合物的化学式为 。
正确答案
(1)Ⅰ.ⅡA Ⅱ. ⅣA b 有机物分子量越大,分子间作用力越强,故沸点越高;当有机物能形成分子内氢键时,分子间作用力减弱,熔点变低;当分子间能形成氢键时,分子间作用力增强,熔点升高。(第一条必须写到,正确给2分;后两条任意写到1条均可,两条共4分)
(2)sp2 c (3)Ⅰ. 3d24s2 Ⅱ.[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O 每空2分
(1)Ⅰ.共计图像可知,A的第三电离能远大于第二电离能,所以A是第ⅡA元素。
Ⅱ.共计图像可知,折线c不是的氢化物的沸点逐渐升高,但都小于0℃。由于氨气、水、HF分子中都含有氢键,在该主族元素中沸点最高,所以c表示的是第ⅣA元素,其中b曲线是正确的,a曲线是错误的。
Ⅲ。根据三种烷烃的沸点可知,有机物分子量越大,分子间作用力越强,故沸点越高;由于邻硝基苯酚能形成分子内氢键,而对硝基苯酚内形成分子间氢键,所以根据硝基苯酚的熔点变化可知,当有机物能形成分子内氢键时,分子间作用力减弱,熔点变低;当分子间能形成氢键时,分子间作用力增强,熔点升高。
(2)光气是平面型结构,所以碳原子是sp2杂化。其中碳和氧形成的是碳氧双键,所以选项c正确。
(3)Ⅰ。根据构造原理可知,Ti元素的基态原子的价电子层排布式为3d24s2。
Ⅱ。由于作为配体的氯离子不能和硝酸银分液生成氯化银沉淀,所以根据所的沉淀的质量关系可知,绿色晶体配合物只有1个氯离子是配体,所以化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O。
(10分)元素A的原子的L层比M层多6个电子,元素B的L层比K层多5个电子,则A的元素符号为 ,B的原子结构示意图是 ,A和B两元素形成的化合物的电子式是 ,它们形成的化合物中含有的化学键类型为___ ___(填“离子键”或“共价键”),该化合物属于________化合物(填“离子”或“共价”)。
正确答案
Mg, ,
,离子键,离子
元素A的原子的L层比M层多6个电子,则A是镁。元素B的L层比K层多5个电子,则F,其原子结构示意图是。镁是活泼的金属,F是活泼的非金属,形成的化学键是离子键,其相应化合物是离子化合物,电子式为
。
(4分)有下边各组物质,请按要求填入序号:
①__ 组两物质互为同位素。
② __组两物质互为同素异形体。
③ __组两物质互为同分异构体。
④ __组中的物质是同一物质。
正确答案
(4分,每空1分)①B,②A,③C,④D
质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素,所以答案是B。由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,因此答案选A。分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体,则答案选C。性质和结构都完全相同的是同一种物质,所以答案是D。
(12分)下表列出了A~R 9种元素在周期表中的位置:
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为 。
(2)地壳中含量最多的非金属元素是 (用元素符号填空)。
(3)这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 ,碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 (用化学式填空)。
(4)写出D与氢氧化钠溶液反应的化学方程式: 。
正确答案
(12分)(1) (2)O (3)HClO4 , KOH , Al(OH)3
(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
考查元素周期表的结构及元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置可知,A~R 9种元素分别是Na、K、Mg、Al、C、O、Cl、Br、Ar。稀有气体分子的最外层电子已经达到稳定结构,所以Ar的性质最不活泼。金属性越强最高价氧化物的水化物的碱性越强,同样非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。所以分别是高氯酸和氢氧化钾。
(8分)填写下列表格
正确答案
(8分)
试题分析:核电荷数等于原子序数,所以核电荷数为11的元素是钠元素。又因为质子数和中子数之和是质量数,所以其元素符号是;根据质量数和中子数可知,该元素的质子数是32-16=16,即是S元素。又因为核外电子数是18,所以是硫离子,即符号是
。
点评:在进行原子组成的有关计算时,需要注意几个守恒关系,分别是中子数+质子数=质量数、质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数。另外在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,据此可以判断。
(16分)Ⅰ.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的某性质)
把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应括号中:
⑴ⅡA族元素的最外层电子数 ( ) ⑵第三周期元素的最高化合价( )
⑶第三周期离子Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-的离子半径( )
⑷第二、三周期元素随原子序数递增原子半径的变化(不包括惰性气体) ( )
⑸碱金属的阳离子氧化能力(不包括钫)( )
Ⅱ.下图是元素周期表的一部分
⑴请在表中画出金属与非金属的交界线 ⑵请在表中标出第VIII的位置
⑶在表中标出的位置
正确答案
Ⅰ.⑴( B ) (2分) ⑵( C )(2分) ⑶( E )(2分)
⑷( G )(2分) ⑸( A )(2分)
Ⅱ. ⑴略(2分)⑵略(2分) ⑶略(2分)
Ⅰ.⑴ⅡA族元素的最外层电子数都是2个,所以答案选B。
(2)第三周期元素的最高化合价,自左向右逐渐升高,但0族最低,所以答案选C。
(3)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。电子层数越多,离子半径越大,所以答案选E。
(4)同周期自左向右原子半径逐渐减小,所以答案选G。
(5)金属性越强,相应阳离子的氧化性越弱,同主族自上而下金属性逐渐增强,所以答案选A。
Ⅱ. (1)、(2)参照教材
(3)位于正确的第四周期第ⅣB。
(9分)下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩中元素,填写下列空格:
(1)在这10种元素中,化学性质最不活泼的元素是 (填元素符号),金属性最强的元素是 (填元素名称),最活泼的非金属单质是 (化学式),元素⑨对应的离子结构示意图为 _。
(2)给出的第二周期的几种元素中,原子半径最大的是 (填元素符号)。
(3)元素③与⑧的气态氢化物中较稳定的物质是 (填该物质的电子式)。
(4)元素⑤与⑥的最高价氧化物的水化物中,碱性较强的物质是 (填化学式)。
(5)元素③与⑦能以 键(填化学键类型)结合成 晶体(填晶体类型)。
正确答案
(1)Ar 镁 F2 Cl- (2)C (3)
(4)Mg(OH)2 (5)共价 原子
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C、N、O、F、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar。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。非金属性越强,相应氢化物的稳定性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强。一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键,非金属元素的原子间容易形成共价键,所以氧和硅原子形成的化学键是极性键,晶体是原子晶体。
(8分)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍.X、Y和Z分属不同的周期,它们的原子序数之和是W原子序数的5倍.在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中,由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高.(提示:Y是第ⅡA族元素)请回答下列问题:
(1)W元素原子的L层电子排布式为________
(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为___________________
(3)化合物M的化学式为________,其晶体结构与NaCl相同,而熔点高于NaCl.M熔点较高的原因是________________________________________
(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角,Z处于体心位置,则该晶体的组成为X∶Y∶Z=________;
正确答案
) (1)2s22p4 (1分) (2)2F2+2H2O===4HF+O2(2分)
(3)MgO(2分) 晶格能大(1分) (4)3∶1∶1(2分)
考查原子核外电子的排布规律及晶体的有关应用。
W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则W是O。Y是第ⅡA族元素,且W与Y形成的化合物M的熔点最高,所以M是氧化镁,则Y是镁。W、X、Y、Z的原子序数依次增大,因此X是F。又因为X、Y和Z的原子序数之和是W原子序数的5倍,所以Z是K。
(1)根据构造原理可写出
(2)氟是最活泼的非金属,和水反应生成氟化氢和氧气。
(3)镁离子半径小于钠离子半径,氧离子半径小于氯离子半径,所以氧化镁中的晶格能要大于氯化钠中的,故熔点高。
(4)X占据所有棱的中心,则X的个数是12×1/4=3。 Y位于顶角,则Y的个数是8×1/8=1。Z处于体心位置,所以该晶体的组成为X∶Y∶Z=3∶1∶1。
(11分)根据提供条件推断元素,并按要求填空:
小题1:原子核外有3个电子层,其最外层电子数为7,最高价氧化物化学式 ________ ,最高价氧化物对应水化物化学式 ________ ,其最高价氧化物对应水化物与NaOH反应的化学方程式为 ___________________________。
小题2:第3周期元素,其最外层电子数与电子层数相同。该元素最高价氧化物的化学式为______________,最高价氧化物对应水化物与氢氧化钠反应的化学方程式为 _______________。
小题3:原子序数依次递增的同周期四种元素,它们氢化物的质子数与电子数都与Ar相同,这些氢化物的化学式分别为 _______ 、 ________ 、 ________ 、 ________ 。
小题4:某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,且最高价氧化物中含氧质量分数为60%。则该元素最高价氧化物的化学式为 ________ 。
正确答案
小题1: Cl2O7;HClO4;HClO4+ NaOH = NaClO4 + H2O;
小题2:Al2O3;Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-
小题3:SiH4;PH3;H2S;HCl;
小题4:SO3;。
考查元素周期表的结构以及常见化学用语的书先。
小题1:根据已知信息可判断该元素位于第三周期第ⅦA,所以是Cl元素,最高价是+7价。因此最高价氧化物是Cl2O7,对应水化物化学式HClO4,高氯酸属于强酸和氢氧化钠发生中和反应,方程式为HClO4+ NaOH = NaClO4 + H2O。
小题2:第3周期元素中最外层电子数与电子层数相同,说明最外层有3个电子,属于原子序数是13,是铝元素。最高价是+3价,因此最高价氧化物的化学式为Al2O3,对应的水化物的化学式为Al(OH)3。氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱氢氧化钠中,方程式为Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-。
小题3:Ar的质子数和电子数都是18,所以这四种元素应该位于第三周期,分别为Si、P、S、Cl,其氢化物分别为SiH4、PH3、H2S、HCl。
小题4:最高正价与最低负价的代数和为4元素一定属于第ⅥA,最高价是+6价,属于最高价氧化物的化学式为RO3(R表示该元素的元素符号)。根据题意可知 ,解得M(R)=32,因此是硫元素。
(11分)有A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序依次增大。C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A和气态物质EB4。E的M层电子数是K层电子数的2倍。
(1)写出A、B、E元素的名称A:__________;B:_______________; E : ;
(2)写出电子式D2A2__________;
(3)写出D单质与CuSO4溶液反应的离子方程式_________________________
(4)C2A是由__________键形成的________分子 (填“极性”或“非极性”);中心原子杂化类型是 ,分子立体构型是 。
正确答案
⑴A 氧 B 氟 E 硅 ⑵
⑶ 2Na + Cu2+ + 2H2O = 2Na+ + Cu(OH)2↓ + H2↑
⑷ 极性 极性 sp3 V形
E的M层电子数是K层电子数的2倍,则E是硅元素。所以EA2应是SiO2,即A是O。C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物,所以C是H,D是Na。由EB4可知B属于第ⅦA元素,根据原子序数的顺序可知B是F元素。D2A2是过氧化钠,含有离子键和非极性键,电子式为。钠属于活泼性金属,极易与水反应,所以D单质与CuSO4溶液反应的离子方程式为2Na + Cu2+ + 2H2O = 2Na+ + Cu(OH)2↓ + H2↑。在化合物H2O中,中心原子有2对孤对电子,其VSEPR模型是四面体,碳原子是sp3杂化,但实际构型是 V形,属于极性分子。
(6分)2.22克某元素的氯化物XCl2溶于水形成溶液后,加入40ml 1mol/L AgNO3溶液恰好完全反应。已知该元素原子核内的质子数和中子数相等。
(1)求X元素的质子数和质量数
(2)写出X元素在周期表中的位置
正确答案
质子数20 质量数20 4周期ⅡA族
n(Ag+)=n(Cl-)=0.04mol
n(XCl2)=0.5×0.04mol=0.02mol
M(XCL2)=111g/mol
X为Ca 质子数为20质量数为40第四周期第二主族
(14分)下表是周期表中的一部分,根据a—n在周期表中的位置,按要求回答问题:
(1)表中元素,只有负价而无正价的元素是 ,氧化性最强的单质是 。(本小题均填物质的名称)
(2)最高价氧化物的水化物中碱性最强的是 ,呈两性的是 ,写出它与氢氧化钠反应的离子方程式 。(本小题均用化学式表示)
(3)在b、c、d、f、g、h中,原子半径从大到小的顺序为的是 。(用元素符号表示)。
(4) 比较k、m的气态氢化物的稳定性 。(用化学式表示)
正确答案
(1)氟、氟气(2)Na、AL、AL(OH)3 + OH-=Al3+ + 2H2O(3)Na>Mg>Al>C>N (4)H2S
(1)表中元素,只有负价而无正价的元素为非金属性最强的元素即为F(氟),氧化性最强的单质即为得电子能力最强的为氟气;
(2)最高价氧化物的水化物中碱性最强的即为元素金属性最强的元素Na,呈两性的是AL,与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:AL(OH)3 + OH-=Al3+ + 2H2O;
(3)在b、c、d、f、g、h中,原子半径从大到小的顺序为的是:Na>Mg>Al>C>N;
(4)k、m的气态氢化物的稳定性为:H2S
(14分,每空2分)已知X、Y、Z都是短周期的元素,它们的原子序数依次递增,X 原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而Z 原子的最外层电子数是次外层的三倍,Y 与 Z 可以形成两种以上的气态化合物,则
(1)X 是——————————、Y是———————————、Z是———————————(均用元素名称填写)
(2)由Y 和 Z 组成,且Y 和 Z的质量比为7:12的化合物的化学式(分子式)是 _____
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z 分子具有相同电子数的两种离子是 _____ ————————和 _____ —————————(填离子符号)
(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4 :2 :3 ,该盐的化学式是 _____ ——————————————————。—
正确答案
(1)氢氮氧(2)N2O3(3)NH4+、OH- (4)NH4NO3
(1)x原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而且X原子序数最小,那么都是1,X是H,
Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,那么是2,6,所以Z是O
明显Y就是N了。
(2)先设NmOn,14m:16n=7:12,m:n=2:3,分子式N2O3
(3)X2Z 分子即H2O是10个电子的,常见的10个电子的离子有NH4+、OH-、H3O+等。
(4)全部由非金属元素组成的盐不难想出应该为铵盐,结合原子个数比只能是NH4NO3。
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