- 物质结构元素周期律
- 共75155题
现有8种元素的性质、数据如下表所列,它们属于第二或第三周期。
回答下列问题:
(1)③的元素符号是 ,①在元素周期表中的位置是(周期、族) 。
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是___ ____;
名称是 ;
(3)比较④和⑦的氢化物的稳定性 (用化学式回答)
(4)写出②最高价氧化物对应水化物跟⑤的氢化物水溶液反应的离子方程式 。
正确答案
(1)Li ;第二周期第ⅥA族 (2)HClO4、高氯酸
(3)NH3 > PH3(4)Mg(OH)2 + 2H+=Mg2+ + 2H2O
试题分析:从图表数据可知,+1价的③、⑥,一定是碱金属Li和Na,而原子半径⑥>③,故③应为第IA族第二周期的Li,⑥为三周期的Na元素;④和⑦最高正价均为+5,负价一致,故为第VA族元素,因原子半径④>⑦,故④为第三周期第VA族的P元素,⑦为N元素;从化合价可推出⑤属于卤素,由于短周期F元素无正价,故⑤为氯元素,位于第VIIA族第三周期;①的最低负价为-价,无正价,则①应为第二周期的O元素,②最高正价+2价,无负价,只能是ⅡA族元素,且原子半径②<⑥,为第三周期的Mg元素。
(1)③的元素符号是Li;①在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。
(2)非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。则在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是HClO4,名称是高氯酸。
(3)非金属性越强,氢化物的稳定性越强,所以④和⑦的氢化物的稳定性是NH3>PH3。
(4)②最高价氧化物对应水化物是氢氧化镁,⑤的氢化物水溶液是盐酸,二者反应的离子方程式是Mg(OH)2 + 2H+=Mg2+ + 2H2O。
点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见考点和题型。本题从化合价和原子半径的角度来判断元素的种类,要求学生在学习中要注意把握相关周期律的递变规律,根据元素所在周期表中的位置,元素对应原子、单质以及化合物的结构和性质,结合元素周期律的递变规律解答该题。
(10分)已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如下转化关系:
(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒,请写出:
A的结构式 ;D的电子式 。
(2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒,请写出:
①A与B在溶液中反应的离子方程式 ;
②根据上述离子方程式,可以判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示): > 。
(3)已知肼()和甲胺(
)都是含18个电子的分子。分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发,写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式(至少写两个):
正确答案
(1)
(2)① ②
(3)、
、
(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒,则根据转化图可知,A是NH4+,B是OH-,C是NH3,D是H2O。
(2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒,则A是H2S,C是HS-或S2-,B是OH-,D是H2O。由于酸越弱,相应的酸根越容易结合质子。水是中性的,氢硫酸显酸性,所以结合质子的能力是。
(3)肼相当于氨气中的氢原子倍氨基所代替,甲胺相当于甲烷分子中的氢原子被氨基代替,所以具有相同电子数的有机化合物的结构简式、
、
。
(12分)W,X,Y,Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同,但还有空轨道;W,Z的原子序数相差10,且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
(1)请写出各元素的元素符号 :W________ X_______ Y_______ Z_______
(2)请写出XY2的电子式_______________________
(3)请写出Z2Y2的电子式___________________其中含有______________ ______________化学键
(4)用电子式表示X2W2的形成过程_______________________
(5)写出Z原子的原子结构示意图子_______________________、电子排布式_______________________电子排布图___________________
正确答案
(1)H C O Na
(2)
(3) 、离子键、非极性共价键
(4)
(5) 、 1s22s22p63s1 、
由题意知:
Y元素的电子排布图:为O氧元素;
X元素的电子排布图:为C碳元素;
(8分)A+、B―、C、D四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为10个。溶液中的A+和B―在加热时相互反应可转化为C和D。则A+是 ,B―是 ,C是______,D是______。
正确答案
A+是 NH4+,B―是 OH- ,C是_NH3___ ,D是__H2O_____。
电子总数为10个的粒子一般在氖原子附近寻找,然后跟氢元素搭配,把含10电子的元素都一一写出来,然后带入题目,结合溶液中的A+和B―在加热时相互反应可转化为C和D,此反应应为NH4+ + OH- = NH3 + H2O,不难得出上述答案。
(14分)稀土元素(包括钇、钪和镧系等金属元素)是能源、信息等领域的领域的关键材料,我国稀土产量占世界的85%以上。镧(La)镍(Ni)的某种合金可表示为LaNi5,它具有神奇的吸氢能力(最大储氢量达到个氢原子/cm3),反应如下:LaNi5H6
LaLi5+3H2,其中固体LaNi5H6具有导电必,被称为金属型氢化物。
试回答:
(1)氢位于周期表的 族,该族元素的金属性随原子序数递增而 ;
(2)对于反应LaNi5H6LaLi5+3H2,保持温度不变,当平衡 (填“正向移动”或“逆向移动”)时,LaNi5的吸氢量会增加。温度升高后,若平衡常数K值变大,平衡 (填“不移动”、“向正向移动”或“向逆向移动”)。LaNi5吸氢的适宜条件是 ;
(3)镍可用于制镉镍电池,但镉元素对环境有污染,为此,人们开发了碱性氢镍电池,它利用LaNi5良好的吸氢能力,用固体NaLi5H6作负极反应物,其中氢元素的化合价为 ,电池放电时,发生氧化反应的电极反应式为 。电池充电时,每转移2mole-,最多形成 cm3LaNi5H6;
(4)已知液态氢的密度为,则相同体积LaNi5(以最大吸氢量计)和液态氢的含氢量之比为 。
正确答案
(1)IA(1分);增强(1分)
(2)逆向移动(1分);向正向移动(1分);加压、低温(2分)
(3)0(1分);LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O(3分);20(2分)
(4)10:7(2分)
略
用符号“>”“<”或“=”连接下列各项关系。
(1)第一电离能:Na_______________Mg,Mg_______________Ca。
(2)电负性:O_______________F,F_______________Cl。
(3)能量高低:ns_______________ (n+1)s,ns_______________np。
(4)主族序数_______________价电子数_______________元素最高正化合价
正确答案
(1)< >> (2)< > (3)< < (4)= =
(1)同周期从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,故Na<Mg,同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,则Mg>Ca;(2)同周期从左到右元素的非金属性增强,电负性增大,故O<F;同主族从上到下元素的非金属性减弱,电负性减小,故F>Cl。(3)原子核外电子层离核越近,电子能量越低,离核越远,电子能量越高,同一电子层中s轨道上电子的能量低于p轨道上电子的能量。(4)主族元素的原子序数=最外层电子数(价电子数)=元素最高化合价。
下图是元素周期表的一部分,表中的①~⑩中元素,用元素符号或化学式填空回答:
⑴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
⑵地壳中含量最多的金属元素在周期表中的位置第 周期,第 族;
(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 ,两性的氧化物是 ,该氧化物与盐酸反应的化学方程式是 (4)写出⑤与氢氧化钠反应的化学方程式:
写出⑤的氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。
正确答案
⑴ ⑵ Al 第 3 周期,第Ⅲ A 族;
(3) HClO4,KOH,Al2O3, Al2O3 + 6HCl ==== 2 AlCl3 + 3 H2O
(4) 2Al + 2NaOH + 6H2O =" 2" Na[Al(OH)4]+ 3H2↑ Al (OH)3+ OH- = [Al(OH)4]-
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,①~⑩分别是N、F、Na、Mg、Al、Si、Cl、Ar、K、Br。
(1)稀有气体大的最外层电子数已经达到稳定结构,所以Ar的性质最稳定。
(2)地壳中含量最多的金属元素是铝,位于第三周期第ⅢA。
(3)应用同周期自左向右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,同主族自上而下金属性逐渐减增强,非金属性逐渐减弱。所以酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH。其中氧化铝是两性氧化物,和盐酸反应的方程式为Al2O3 + 6HCl ==== 2 AlCl3 + 3 H2O。
(4)铝和氢氧化钠反应生成氢气和偏铝酸钠,方程式为2Al + 2NaOH + 6H2O =" 2" Na[Al(OH)4]+ 3H2↑ 。氢氧化铝是两性氢氧化物,和强碱反应的方程式为Al (OH)3+ OH- = [Al(OH)4]-。
(10分)根据下列五种元素的电离能数据(单位:kJ/mol),回答下面各题。
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
(1)在周期表中,最可能处于同一族的是( )
A.Q和R B.S和T C.T和U D.R和T E.R和U
(2)电解它们的熔融氯化物,阴极放电反应最可能正确的是( )
A.Q2++2e-→Q B.R2++2e-→R
C.S3++3e-→S D.T3++3e-→T E.U2++2e-→U
(3)它们的氯化物的化学式,最可能正确的是( )
A.QCl2 B.RCl C.SCl3 D.TCl E.UCl4
(4)S元素最可能是( )
A.S区元素 B.稀有气体元素 C.p区元素 D.准金属 E.d区元素
(5)下列元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是( )
A.硼(1s22s22p1) B.铍(1s22s2) C.锂(1s22s1)D.氢(1s1) E.氦(1s2)
正确答案
E D B A E
由第一电离能和各级电离能数值可知
Q元素的第一电离能很大,很可能是惰性元素。
其它元素的化合价为:R、U为+1、S为+2、T为+3价。
(10分)1932年美国化学家鲍林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 预测周期表中电负性最大的元素应为____________;估计钙元素的电负性的取值范围:0.8< X <___________。
②写出K的基态原子的电子排布式:
K:_______________________________________
③根据表中的所给数据分析,同主族内的不同元素X的值变化的规律
是 ; 简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系____________________。
正确答案
①F (2分) 0.8< X <1.2 (2分)② K: 1s22s22p63s23p64s1(2分)
③.同主族从上向下,电负性减小 (2分)
电负性越大,非金属性越强,金属性越弱,反之亦然(2分)
略
(10分)X 、Y、 Z、 W为四种常见的短周期元素。其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如下图所示:
X
Y
Z
W
请回答下列问题:
(1)W位于周期表中第______________周期,第___________族。
(2)X和氢可以构成+1价阳离子,其电子式是 ,Y的气态氢化物的稳定性
比Z的气态氢化物的稳定性 (填“强”、或“弱”)。
(3)X的最高价氧化物的水化物与其氢化物能化合生成M, M的水溶液显酸性的原因是
_____________ __(用离子方程式表示)。
(4)①Y和Z可组成一种气态化合物Q,Q能与W的单质在潮湿环境中反应,反应的化学方程式是
。
②在一定条件下,化合物Q与Y的单质反应达平衡时有三种气态物质,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是 。
正确答案
(共10分)
(1) 第三、第VIIA
(2)、强
(3) NH4+ +H2O NH
3·H2O + H+
(4)SO2 + Cl2 + 2H2O =" 2HCl" + H2SO4
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)△H =" -190.0" kJ·mol-1
略
(8分)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族; X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。请回答下列问题:
(1)Y 元素的名称______________;
(2)W 在元素周期表中的位置是第____________周期第____________族;
(3)X2M2中存在的化学键有_______________________;
(4)Z、W氢化物的稳定性顺序为__________________;
(5)用电子式表示X2Z 的形成过程____________________________。
正确答案
(1)硅
(2)三 ⅤⅡA
(3)离子键 共价键
(4) HCL>H2S
(5)略
略
(9分)A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素,其中A与Y同主族,X与Z同主族,A与B和X均可形成10个电子化合物;B与Z的最外层电子数之比为2∶3,常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,其溶液可使酚酞试液变红.请回答下列问题.
(1)Z的原子结构示意图为 ;化合物BA4的电子式为 .
(2)化合物Y2X2中含有的化学键类型有________(填序号).
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.氢键
(3)化合物Y2X2和A2X反应的化学方程式
(4)请用电子式表示Y2Z的形成过程_________________________.
正确答案
略
有A、B、C、D四种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道,也是宇宙中最丰富的元素,B元素原子核外p电子数比s电子数少1,C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等,D元素的原子核外所有p轨道全充满或半充满。
(1)写出四种元素的元素符号:
A________,B________,C________,D________。
(2)写出C、D两种元素基态原子核外电子轨道表示式。
C_______________________________________________________________,
D_______________________________________________________________。
(3)写出B、C两种元素单质在一定条件下反应的化学方程式____________________________________________。
(4)写出B元素单质和氢化物的电子式:单质________,氢化物__________。
正确答案
(1)H N Mg P
(2)
A是宇宙中最丰富的元素,则A为氢;B元素原子的核外电子排布为
1s22s22p3,为氮;C元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s2,为镁;D元素
原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3,为磷。
(8分) (1)1971年美国的斯图杰尔和阿佩里曼在0℃ 以下将氟气从细冰末上通过,成功地合成了一直认为不存在的氟的含氧酸——次氟酸。
①写出次氟酸的结构并标出各元素的化合价__________________;
②次氟酸刹那间被热水分解得到既可表现氧化性(对NaI)又可表现还原性(对KMnO4)的溶液,写出次氟酸分解反应的化学方程式:____________________________。
(2) 氰(CN)2的化学性质与卤素(X2)很相似称为拟卤素,氰能和氢气反应生成HCN,其水溶液是一种酸。氰的氧化性比溴弱、比碘强。
①HCN分子中含有4个共价键,写出HCN的结构式:_______ ;
②下列有关方程式不正确的是____________。
正确答案
(1) ①; ② H
FO+H2O
H2O2+HF
(2) ① H-C≡N ② CD (各2分)
略
(12分)【化学——物质结构与性质】
氮族元素包括N、P、As、Sb和Bi五种元素。
(1)下列关于氮族元素的说法正确的是 。
(2)NH3在水中的溶解度比PH3大得多,其原因是 。向硫酸铜溶液中加入过量氨水,然后加入适量乙醇,溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4晶体。该晶体中含有的化学键除普通的共价键外,还有 和 。
(3)PCl3分子中,Cl-P-Cl键的键角____ 109o28’(填“>”“<”或“=”)。
(4)白磷(P4)是磷的一种单质,它属于分子晶体,其晶胞结构如图。己知该晶体的密度为g·cm-3,晶胞的边长为acm,则阿伏加德罗常数为__ mol-l(用含ρ、a的式子表示)。
正确答案
(12分)
(1)b(2分)
(2)NH3分子与水分子之间能够形成氢键(2分) 离子键(2分) 配位键(2分)
(3) < (2分)
(4)496/(ρa3) (2分)
试题分析:(1)a、以光的形式释放能量时,电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道,错误;b、P为第VA族元素,3p轨道排布3个电子,为半充满状态,更稳定,第一电离能较大,所以P、Na、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是:P>S>Na,正确;c、基态As原子中,电子占据的最高能级为4p,错误;d、Bi为第六周期第VA族元素,原子中最外层有3个能量相同的电子,错误。
(2)N、O原子半径小而电负性大,NH3分子与水分子之间能够形成氢键,PH3分子与水分子之间不能形成氢键,所以NH3在水中的溶解度比PH3大得多;[Cu(NH3)4]2+与SO42-之间形成了离子键;Cu2+与NH3之间形成了配位键。
(3)PCl3中P原子杂化方式为sp3杂化,分子构型为三角锥型,P原子含有一对孤对电子,对成键电子有较强的排斥作用,所以Cl-P-Cl键的键角<109o28’。
(4)根据晶胞示意图,P4分子位于晶胞的8个顶点和6个面的面心,则1个晶胞含P4分子:8×1/8+6×1/2=4,以1个晶胞为研究对象,ρ=4×124÷NA÷a3,解得NA=496/(ρa3)。
扫码查看完整答案与解析