- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(4分)用0.2mol某元素R的单质与足量的盐酸反应,在标准状况下生成6.72L氢气。等量的R元素的单质与足量的氧气化合,可生成10.2gR元素的最高价氧化物,R元素的中子比质子多一个。则R元素为_________(填元素符号),相对原子质量为__________。
正确答案
Al 27
标准状况下6.72L氢气是,这说明R的化合价是+3价的所以0.2molR可以生成0.1molR2O3,因此氧化物的相对分子质量是102,所以R的质量数是
。又因为R元素的中子比质子多一个,所以R的质子数是13,即R是Al。
(16分)图是元素周期表的框架,依据元素周期表回答下列问题:
(1)周期表中的元素⑤和元素⑥的最高价氧化物的水化物碱性强弱顺序是 (用化学式表示),周期表中的元素④和元素⑦的氢化物的沸点高低顺序是 (用化学式表示)。
(2)①~⑦元素的单质,在常温下化学性质稳定,通常可用作保护气的是 (填写化学式)。
(3)①和②的单质在一定条件下转化为化合物A,请写出该反应的化学方程式 ,及A的结构式 。
(4)②和硅形成的化合物是化工行业已合成的一种硬度很大、熔点很高的晶体,若已知在此化合物中各元素均处于其最高或最低价态,据此推断:该化合物的化学式可能是 ,与该化合物晶体类型相同的是______(请用相应的编号填写)。
(5)请写出工业上用电解饱和食盐水制备⑦单质的化学方程式 。
正确答案
(1)NaOH>Mg(OH)2 HF>HCl
(2)N2
(3)N2+3H22NH3(有可逆号 条件不全也给分)氨的结构式略
(4)Si3N4 C
(5)电解饱和食盐水方程式略
由元素周期表可知①~⑦对应的元素分别为:;
(1)周期表中的元素⑤和元素⑥的最高价氧化物的水化物碱性强弱顺序是NaOH>Mg(OH)2;周期表中的元素④和元素⑦的氢化物的沸点高低顺序是HF>HCl;
(2)①~⑦元素的单质,在常温下化学性质稳定,通常可用作保护气的是N2;
(3)①和②的单质在一定条件下转化为化合物A,其反应方程式为:N2+3H22NH3;氨的结构式为:
;
(4)该化合物的化学式可能是Si3N4 ;该化合物晶体类型相同的是C;
(5)工业上用电解饱和食盐水制备⑦单质的化学方程式为:
;
(6分)第四周期元素中,4p轨道半充满的是 ,3d轨道半充满的是 ,4s轨道半充满的是 。(写元素符号)
正确答案
(6分)(1)As;Cr和Mn;K、Cu和Cr;(各2分)
K:[Ar]4s1; Ca:[Ar]4s2;
Sc:[Ar]3d14s2; Ti:[Ar]3d24s2; V:[Ar]3d34s2; Cr:[Ar]3d54s1; Mn:[Ar]3d54s2;
Fe:[Ar]3d64s2; Co:[Ar]3d74s2; Ni:[Ar]3d84s2; Cu:[Ar]3d104s1; Zn:[Ar]3d104s2;
Ga:[Ar]3d104s24p1; Ge:[Ar]3d104s24p2; As:[Ar]3d104s24p3; Sn:[Ar]3d104s24p4; Br:[Ar]3d104s24p5; Kr:[Ar]3d104s24p6
(6分)已知某元素的原子序数是26,试推测:
(1)该元素的简化电子排布式为 ;
(2)该元素处在 周期 族;
(3)该元素的常见化合价是 。
正确答案
(6分)(1)[Ar]3d64s2(2分)
(2)第4周期 Ⅷ族(2分):
(3)+2、+3价(2分):
26号元素为铁:Fe;简化电子排布为:[Ar]3d64s2,处于第4周期、VIII族;由于3d能级上的一个电子也易失去而呈现半充满状态,故常表现+2、+3价。
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
⑴O、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是____________________。C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者中熔点较高的是____________。
⑵A为短周期金属元素,依据下表数据,A的基态原子的轨道表示式为
________________________________。
⑶过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道的电子排布有关。一般地,若为d0或d10排布时,无颜色;若为d1~d9排布时,有颜色;如[Cu(H2O)4]2+显蓝色。据此判断25号元素Mn形成的络合离子[Mn(H2O)6]2+_____(填“有”或“无”)颜色。
⑷H-C≡C-COOH分子内含有的σ键、π键的个数依次为_______________,其中碳原子的杂化方式为___________________。
⑸CO可以与金属铁形成配合物分子Fe(CO)5。Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键的类型是______________。
⑹W元素的原子的M能层为全充满状态,且核外的未成对电子只有一个,W晶体中微粒的堆积方式是下图中 (选填“甲”、“乙”或“丙”);若W晶体中一个晶胞的边长为a cm,则W晶体的密度为 (写出含a的表达式,用NA表示阿伏加德罗常数)。
甲 乙 丙
正确答案
⑴O>N>Si(2分) 金刚石(1分)
⑵
(2分)
1s 2s 2p 3s
⑶有(1分)
⑷6、3 (1分) sp和sp2(1分)
⑸金属键(1分)
⑹丙(1分) g/cm3(2分)
(1) ⑴O、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是: O>N>Si;C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者中熔点较高的是金刚石,因C60属于分子晶体,金刚石为原子晶体,所以熔点更高;
(2)由于,所以该原子最外层有2个电子,核外电子排布图为:
;
(3)25号元素Mn形成的络合离子[Mn(H2O)6]2+有颜色;
(4)H-C≡C-COOH分子内含有的σ键、π键的个数依次为6、3,碳原子为sp和sp2杂化;
(5)反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键的类型是金属键;
⑹丙 g/cm3
(13分)安全气囊是行车安全的重要设施。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行研究。经实验分析,确定该粉末是一种混合物且只含Na、Fe、N、0四种元素。
(1)氧元素在元素周期表中的位置是 ,Na原子结构示意图为 ,其中三种主族元素的离子半径从大到小的顺序是 (用离子符号表示)
(2)水溶性实验表明,安全气囊中固体粉末部分溶解。不溶物为一种红棕色固体,可溶于盐酸。已知该不溶物能发生铝热反应,写出反应的化学方程式 。
(3)氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐,该盐晶体中含有的化学键类型是 ,其水溶液显 性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是
(用离子方程式表示)。
正确答案
略
(8分)四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
(1)B元素在周期表中的位置 是___ 区 ,写出A离子的电子排布式___
(2)写出C单质与水反应的离子方程式 ________
(3)A、B、C、 D四种元素的第一电离能由大到小的顺序 ________
(4)A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号) ________ 。写出证明这一结论的一个
实验事实 ________
正确答案
(1)p;1s22s22p63s23p6 (2)2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑
(3)Cl>S>C>Na (4)Cl HCl比H2 S稳定等
略
(8分)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燃烧时呈现黄色火焰, C的单质在高温下与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: A B C D
(2)写出AB2的电子式为
(3)画出D的原子结构示意图 , 用电子式表示化合物 C2D 的形成过程 。
正确答案
(1)碳氧 钠 硫 (2) (3)
考查原子核外电子的排布规律。A的L层电子数是K层电子数的两倍,则A是碳。C燃烧时呈现黄色火焰,所以C是Na。淡黄色固态化合物是过氧化钠,所以B是O,D是S。CO2是由极性键形成的共价化合物,而Na2S是由离子键形成的离子化合物。
(13分)A、B、C、D、E、F六种化合物,其中A、B、C、D、E均由短周期元素组成,焰色反应均为黄色,B、C、E均由三种元素组成。B、C的组成元素相同,且C的摩尔质量比B大80g/mol ,回答:
(1)固体化合物A为浅黄色粉末,该化合物中含有的化学键为
A、离子键 B、极性共价键 C、非极性共价键 D、氢键
二、 下表为B与F实验的部分内容
写出B与稀反应的离子方程式
写出②中反应的化学方程式
(3)现由6种粒子、
、
、
、
(C中含有的阴离子),
完成一个离子方程式,已知
为还原剂,得到1mol
需氧化剂的物质的量为 mol
(4)化合物D和E相互转化D E,若有D和E ·
H2O的混合物13.04g,加热到完全反应后,气体产物通过浓H2SO4增重3.42g,剩余气体通过碱石灰增重2.20g,则混合物中D的质量为 g,E ·
的化学式为
正确答案
(1)AC(2分)(2)S2O32- + 2H+ =" S↓" + SO2 + H2O(2分)
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+(2分)
(3)2.5(2分) (4)8.4 (2分) Na2CO3·7H2O(3分)
(1)根据颜色可知A是过氧化钠,含有的化学键是离子键和非极性键。
(2)根据B和稀硫酸反应的现象可知,B是Na2S2O3,反应式为S2O32- + 2H+ =" S↓" + SO2 + H2O。根据反应②③可知F是氯化铁,反应式为Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+。
(3)为S2O82-,还原产物是SO42-,S的化合价升高1个单位。1mol还原剂失去5mol电子,所以根据得失电子守恒可知,需要氧化剂的物质的量是2.5mol。
(4)D是碳酸氢钠,分解生成CO2和H2O以及碳酸钠。气体产物通过浓H2SO4增重3.42g,则生成物水是3.420g。剩余气体通过碱石灰增重2.20g,则CO2是2.20g,物质的量是0.05mol,则碳酸氢钠是0.1mol,质量是8.4g。分解生成的水是0.05mol,质量是0.9g,E ·H2O中水的质量是2.52g,物质的量是0.14mol。Na2CO3·XH2O的质量是13.04g-8.4g=4.64g。其中碳酸钠的质量是4.64g-2.52g=2.12g,物质的量是0.02mol,即个数之比是1︰7,所以化学式为Na2CO3·7H2O。
X、Y、Z、Q、W五种元素的原子序数依次递增。已知:
①W的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②X原子的价电子排布为nsnnpn;
③Y元素是空气中含量最多的元素;
④Z元素的电负性大于Y元素,Z原子核外的成对电子数与未成对电子数之比为3:1;
⑤Q元素的电离能数据见下表(单位:kJ/mol)。
I1
I2
I3
I4
I5[]
......
578
1817
2745
11575
14380
......
(1)
W元素位于周期表的 区,Z2+ 的核外电子排布式是 。
(2)X、Y、Z三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 (用元素符号作答)。
(3)Q元素在周期表中的位置为 (填周期数和族序数),它的稳定价态为 。
(4)常温下,Y单质的化学性质很稳定,原因是 。
(5)X的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的σ键与π键的键数之比为 。
正确答案
略
写方程式
(1) H2O2+ KMnO4+ ( )= MnSO4+ O2 + K2SO4+ H2O
(2)请写出两个置换反应,要求:(a)非金属单质之间的置换,(b)在方程式中两种非金属单质必需是不同主族的。 ,
正确答案
(1)(5)H2O2 +(2)KMnO4 +(3)H2SO4 ="(" 2)MnSO4 +(5)O2 +(1)K2SO4 +(8)H2O
2)请写出两个置换反应,要求:(a)非金属单质之间的置换,(b)在方程式中两种非金属单质必需是不同主族的。
略
(10分)下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息,请推断后作答:
(1)画出B的离子结构示意图 ;写出D元素最高价氧化物的水化物电子式 。
(2)盐X水溶液显 (填“酸”“碱”“中”)性,用离子方程式解释其原因 ;(3)D2CA3的溶液与B的单质能发生反应,其反应的离子方程式为 ;
(4)已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同。Y与空气组成的燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20~30%的KOH溶液。该燃料电池放电时,正极的电极反应式是 。
(5)如上图是一个电解过程示意图。假设使用Y-空气燃料电池作为本过程的
电源,铜片质量变化128g,则Y一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空
气(设空气中氧气的体积含量为20%) L。
正确答案
(10分,前4个空各1分,后3个空各2分)
(1)
(2)酸,NH4++H2O
NH3·H2O+H+
(3) (4)
(5)112
略
短周期元素形成的物质A、B、C、D、E,它们的转化关系如下图所示,物质A与物质B之间的反应不在溶液中进行(E可能与A、B两种物质中的某种相同)。
请回答下列问题:
(1)若C是离子化合物,D是一种强碱,写出C的电子式:____________________
(2)若E是有臭鸡蛋气味,D是既能溶于强酸,又能溶于强碱的化合物。
①用电离方程式解释D既能溶于强酸,又能溶于强碱的原因:
_________________________________________________________________________
②用等式表示E与NaOH溶液反应后生成正盐的溶液中所有离子浓度之间的关系:
_________________________________________________________________________
(3)若C是一种气体,D是一种强酸,且E与A相同,则C与水反应的化学方程式为(请标出电子转移方向和数目):
_________________________________________________________________________
(4)若A是一种单质,该元素的原子最外层电子数等于最内层,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,那么化合物D是_____________。
正确答案
略
Q、R、T、W四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,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):Q______W(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)原子序数比R多1的元素的一种氢化物A能分解为其另一种氢化物B,写出A的电子式______.
(5)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的含氧酸盐的化学式是__________.
(6)在298K下,Q、T的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下,T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3molQ的单质,则该反应在298K下的△H =________kJ/mol(注:题中所设单质均为最稳定单质)
正确答案
(1) (2) 弱于 (3) S + 2H2SO4(浓)
3SO2↑+ 2H2O
(4) H:O:O:H (5)NaNO2(6)(3a – 4b)KJ/mol
略
短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,且只有C为金属元素。A、C位于同一主族,B是地壳中含量最多的元素,B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等。请回答下列问题:
(1)D的最高价氧化物的水化物的名称为__________________。
(2)C2B2的电子式为_________________________,其中含有的化学键类型为
_________________。
(3)由上述四种元素中的三种组成某种盐,水溶液显碱性,是家用消毒剂的主要成分。将该盐溶液滴入KI淀粉溶液中,溶液变为蓝色,则反应的离子方程式为:
________________________________________________________________________。
(4)用石墨电极电解CD的饱和溶液,电解反应的离子方程式为:________________________________________,若反应后溶液的体积为200 mL,测得pH为13(常温下测定),则阳极得到的气体质量为_______________,外电路中通过电子的物质的量为___________________。
(5)实验室欲检验CD溶液中所含的D–,操作方法和现象为_____________________________________。
正确答案
(1)高氯酸 (2分)
(2) (2分) 离子键和共价键(或非极性共价键) (2分)
(3)2I– + ClO– + H2O = I2 + Cl– + OH– (2分)
(4)2Cl– + 2H2O Cl2↑+ H2↑+ 2OH– (2分) 0.71 g (2分) 0.02 mol (2分)
(5)取适量NaCl溶液置于试管中,向其中滴入少量稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明有Cl– (2分)
略
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