- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(11分)
根据信息回答下列问题:
(1) 上表中实线是元素周期表的部分边界,请你用实线标出表的上边界,并把符合下列要求的元素的元素符号标在表中对应位置处。
① 最高价氧化物的水化物碱性最强(放射性元素除外)。
② 电负性最大。
③ 第一电离能对大。
(2)F元素的原子核外有25个运动状态不同的电子,F元素是 (名称),F2+的未成对电子数是_____ ,与F之具有相同最高正价的另一同周期元素的单质在常温下的状态为 。(填固态、液态、气态)
(3)列举一种由A、C、E、G四种元素组成的盐 。
(4)D的最高价氧化物对应的水化物属两性化合物,证明这一结论的有关离子方程式为_______________________________、_____________________________
(5)元素M基态原子中次外层有5个未成对电子而最外层只有一个电子; MCl3能与B和C的氢化物共同形成配位数为6的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界。MCl3形成的配合物的化学式为_____ ___(用具体元素符号表示)。
正确答案
(1)
(2)锰 5 液态 (3)NaHCO3等有机羧酸的钠盐均可(合理答案均军给分)
(4)Be(OH)2+2H+===Be2++2H2O Be(OH)2+2OH-===BeO+2H2O
(5)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3
(1)考查元素周期表的结构。最高价氧化物的水化物碱性最强Cs,电负性最大是F,第一电离能最大的稀有气体He。
(2)F元素的原子核外有25个运动状态不同的电子,所以F元素是锰元素。根据构造原理可知,F2+的未成对电子数是5. 与锰具有相同最高正价的另一同周期元素是溴元素,其单质在常温下是液态。
(3)A、C、E、G四种元素分别是C、O、Na、H,所以该盐可以是碳酸氢钠或醋酸钠等。
(4)氢氧化物具有两性,则既能和酸反应生成盐和水,也能和碱反应生成盐和水。
(5)元素M基态原子中次外层有5个未成对电子而最外层只有一个电子,则M是铬元素。氨气和水的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界,所以结构简式为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。
(10分)有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,原子序数依次增大,且分属于四个主族。已知A的一种核素的原子核只有质子,B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。B原子的最外层电子数是D、E原子最外层电子数之和,C原子的最外层电子数是D、F原子最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1) 写出由A、B两种元素组成的具有10个电子的分子的电子式
(2) 用电子式表示A与D形成化合物的过程 ;
(3) A、B、C、D、E、F原子半径由大到小的顺序为 ,
(4) B、C、F氢化物稳定性由强到弱的顺序为 (用化学式表示),
(5) 写出一个化学方程式证明B和C的非金属性强弱 。
正确答案
(1);(2)
;
(3)Na>Al>Si>C>N>H;(4)NH3>CH4>SiH4;(5)HNO3+NaHCO3="Na" NO3+H2O+CO2↑
考查原子核外电子的排布规律及元素周期律的应用。A的一种核素的原子核只有质子,说明A是氢元素,属于第IA。B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,说明B是碳元素,属于第ⅣA。B原子的最外层电子数是D、E原子最外层电子数之和,则D和E应该是第IA和第ⅢA。又因为D的原子序数大于B的小于E的,所以是钠,E是铝。因为C的原子序数大于碳的,小于钠的,因此C的最外层电子数只能是5、6或7。又因为C原子的最外层电子数是D、F原子最外层电子数之和,则F的最外层电子数至少是4个,而F的原子序数大于铝的,所以F可能是硅、磷、硫。因为六种因素只能是分属于四个主族,所以F只能是硅,C只能是氮。
(1)碳和氢形成的10电子微粒是甲烷,由极性键形成的共价化合物。
(2)钠属于活泼的金属,和氢可形成离子化合物氢化钠。
(3)同主族自上而下原子半径逐渐增大,同周期自左向右原子半径逐渐减小,所以原子半径大小顺序为Na>Al>Si>C>N>H。
(4)非金属性越强,氢化物越稳定,所以强弱顺序为NH3>CH4>SiH4。
(5)可以利用较强的酸制取较弱的离子验证非金属性强弱,即方程式为HNO3+NaHCO3="Na" NO3+H2O+CO2↑。
氰酸(化学式:HOCN)是一种有挥发性和腐蚀性的液体,在水中立刻发生如下反应形成盐X(俗名碳铵):HOCN + 2H2O → X。
(1). 在上述反应所涉及的各元素中,半径最大的元素原子在周期表中的位置是___________,该原子核外电子共占据_______个轨道。
(2). X所含阳离子的电子式是________;已知25℃时0.1mol/L X溶液pH =7.8,用离子方程式表示原因:______________________。
(3). 能说明氮元素的非金属性比碳元素强的事实是_________(选填编号)。
a. 共用电子对偏向:H-N>H-C b. 氧化性:NO2>CO2
c. 酸性:HNO3>H2CO3 d. 沸点:NH3>CH4
(4). 据测定,氰酸有两种结构,一种分子内含有叁键,称为正氰酸,另一种分子内不含叁键,称为异氰酸,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构。请分别写出正氰酸和异氰酸的结构式:_______________、______________。
正确答案
.(1)第二周期ⅣA 4 (2) NH4+ HCO3- +H2O H2CO3+ OH-
(3) a c (4)H-O-C≡N (2分) , O=C=N-H (2分)
(1)HOCN + 2H2O → NH4HCO3;即C原子的半径最大,核外电子占据了1s2s2px2py四个轨道;
(2)NH4HCO3溶液呈碱性,主要是HCO3-水解呈碱性而导致。
(3)判断非金属性强弱:其单质与氢气结合的难易以及氢化物的稳定性;最高价含氧酸的酸性强弱;单质之间的互相置换等。本题的a选项可看出N元素吸引电子的能力强于C。故选ac。
(4)依据各原子达到饱和所需化学键的个数即可写出
(18分)下表是元素周期表的一部分,回答有关问题:
(1)写出下列元素符号:⑴ ,⑹ ,⑺ ,⑾
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是 ,最活泼的非金属元素是 ,最不活泼的元素是 ,(填元素符号)最不活泼的元素的结构示意图是 。
(3)在这些元素中的元素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 ,呈两性的是 ,(填化学式);
(4)在这些元素中,原子半径最小的是 ,原子半径最大的是 (填名称)
(5)元素(3)可以和氧气反应形成淡黄色固体,写出该物质的电子式: ;该物质中存在的化学键有 。
(6)用电子式表示由元素(8)和(10)形成化合物的过程: 。
正确答案
(4分,每空1分)⑴ N ,⑹ Si ,⑺ S ,⑾ Ca
(2)(4分,每空1分) K , F , Ar ,
(3)(3分,每空1分) HClO4 , KOH , Al(OH)3
(4)(2分,每空1分) 氟 , 钾
(5)(3分,第一个空1分,第二个空2分) ,离子键和共价键
(6)(2分)
各元素分别为N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br
周期表最右上方非金属性最强,最左下方金属性最强。
(6分)下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
(1)请写出(1)--(10)号元素的元素符号
(2)表中能形成两性氢氧化物的元素符号是__________
正确答案
(1)H、He、Be、C、O、F、Ne、Na、Mg、Cl (2)Al
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以判断(1)~(10)分别为H、He、Be、C、O、F、Ne、Na、Mg、Cl。
(3分)下列各项决定于原子结构的哪一部分:①质子数,②中子数,③原子的最外层电子数。(以下各项选择序号填空)
⑴元素的种类取决于 ;
⑵原子的质量数主要由 决定;
⑶元素的化学性质主要由 决定。
正确答案
①;①②;③
具有相同核电荷数即质子数的同一类原子的总称叫元素,所以决定元素种类的是质子数;质子数和质子数之和是质量数,因此决定质量数的是质子数和中子数;元素的化学性质只要是由原子的最外层电子数决定。
(11分)A、B、C、D、E、F、G均是原子序数小于36的元素。A的基态原子外围电子排布式为3s2;B原子的L电子层的P能级上有一个空轨道; C元素的基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子; D 的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;E是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素;F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数F比G小2。
根据信息回答下列问题:
(1)C的外围电子排布图为 。C与氢元素可分别形成含10个电子的分子、阴离子和阳离子,阳离子中中心原子的杂化类型为 ;分子的VSEPR模型名称为 ;阴离子的立体构型为___ __。
(2)G的价电子排布式为 。用电子式表示化合物AE2的形成过程 。
(3)F与BD易形成配合物F(BD)5,在F(BD)5中F的化合价为_______;与BD分子互为等电子体的分子和离子分别为 和 (填化学式)。
(4)E有多种含氧酸根①EO- ②EO2- ③EO3- ④EO4-,其中空间构型为四面体型的是 。(填序号)
(5)B、C、D、E原子相互化合形成的分子有多种,请列举两种分子内所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子:______________________(写分子式)
正确答案
(1) sp3 正四面体 角型
(2)3d84s2
(3)0 N2 CN- (4)④
(5)CO2、NCl3、CCl4、COCl2、N≡C-C≡N等中的任意2个
A的基态原子外围电子排布式为3s2,所以A是镁元素。B原子的L电子层的P能级上有一个空轨道,因此B是碳元素。C元素的基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,则C是氮元素。D 的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反,所以D是氧元素。E是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,则E是氯元素。F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数F比G小2,则属于第Ⅷ,分别是铁和镍。
(18分)在元素周期表中有 个周期, 个族,其中有 个主族,周期序数等于原子的 ,主族序数等于原子的 。同一周期从左到右,金属性逐渐 ,非金属性逐渐 ;同一主族从上到下,金属性逐渐 ,非金属性逐渐 .(填“增强”或“减弱” )
正确答案
(每空2分) 7 , 16 , 7 ,电子层数 ,最外层电子数 。 减弱 , 增强 ; 增强 , 减弱 ;
横行叫周期竖行称作族,三短四长,七主七副一八又一零;同一周期从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。同一主族从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
(6分)下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
③
3
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
⑩
(1)表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为 。
(2)表中能形成两性氢氧化物的元素是 (用元素符号表示),写出该元素的单质与⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式 。
(3)④元素与⑦元素形成化合物的电子式 。
(4)①、②、⑥、⑦四种元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是 (填化学式)。
(5)③元素与⑩元素两者核电荷数之差是 。
正确答案
(1)(2)Al, 2Al+ 2KOH+2H2O ="==" 2KAlO2+3H2↑
(3)(4)HClO4(5)26
本题主要考查了元素周期律知识,要求化学用语的熟练书写,详见答案
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
C
N
F
3
Mg
Al
S
Cl
Ar
4
K
Br
X、Y、Z、W、R、Q六种短周期元素原子序数依次增大,Y、R、Q三种元素在周期表中相对位置如下:
请填写下列空白:
(1)若Y与Q形成的液体化合物是常见的重要有机溶剂。则Y、Q两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是: (用化学式表示以下同) 。
(2)若化合物WQ是海水中的主要成分。等浓度的WQ与NH4Cl的混合液,其离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)若Z、R是同一主族元素且X、Z、R位于不同周期。写出均含X、W、Z、R四种元素的两种化合物相互间发反应生成气体的离子方程式: 。
(4)若A是Y元素组成的单质,能发生如右图所示转化,工业上通过在高温下置换反应c制取非金属单质D,C是Z和Y的化合物,B、D在现代信息技术上有着重要用途。则反应c的化学方程式: 。
(5)由X、Y两种元素形成的正四面体分子是一种常见的气体燃料。通常状况下1g该物质完全燃烧生成水蒸气时所释放的能量为50.125kJ,已知H2O(l) = H2O(g), ΔH =" +44" kJ/mol
请写出表示其燃烧热的热化学方程式: 。
正确答案
(1)HClO4>H2CO3
(2)c (Cl-)> c (Na+)> c (NH4+)> c (H+)>c(OH-)
(3)HSO3-+ H+ =SO2↑+H2O
(4)SiO2 + 2CSi + 2CO↑
(5)CH4(g)+ 2 O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l);△H=-890kJ·mol-
依题意可知Y为碳、R为硫、Q为氯。Y与Q形成的液体化合物是常见的重要有机溶剂为CCl4。若化合物WQ是海水中的主要成分为NaCl、A工业上通过在高温下置换反应c制取非金属单质D,C是Z和Y的化合物,B、D在现代信息技术上有着重要用途A为碳B为二氧化硅。由X、Y两种元素形成的正四面体分子是一种常见的气体燃料为甲烷。
硫酸铜是一种重要的硫酸盐,在工农业生产中有着重要的应用。
回答下列问题:
(1)写出基态Cu2+的核外电子排布式 。
(2)SO42-中S原子的杂化轨道类型是 ;与SO42-互为等电子体的一种微粒是 。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O,其结构示意图如下:
①胆矾中含有的粒子间作用力是 (填序号)。
离子键 b.极性键 c.金属键 d.配位键 e.氢键 f.非极性键
②在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,指出1molCN-中键的数目为 。
③胆矾受热分解得到铜的某种氧化物,其晶胞结构如图所示,则氧的配位数是 。
正确答案
(每空2分,共12分)
(1)[Ar]3d9
(2)sp3 PO43-或SiO44-或SiCl4
(3)①a、b、d、e(全对给2分,少1个给1分,有错及少2个不给分),②1.204×1024,③2
本题考查物质结构内容,试题难度比较大。(1)Cu在第四周期第ⅠB族,电子排布式为[Ar]3d104s1,故Cu2+为[Ar]3d9;(2)SO为四面体结构,才有sp3杂化,等电体的概念为原子数目相同,价电子总数相同,有PO、SiO、SiCl4等;(3)从胆矾的结构中看出,H2O与Cu之间为配位键,Cu与SO为离子键,水分子间有氢键,水分子、硫酸根内部为极性共价键,故答案为a、b、d、e;CN-中C与N共用三对电子,一个σ键。二个π键,故1mol中有2NA个(1.204×1024);图中可以看出,白色为Cu,黑色为O,故配位数为2。
(12分)短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,其中A、C同主族,B、C、D同周期,A原子的最外层的电子数是次外层电子数的3倍,B是短周期元素中原子半径最大的主族元素。试回答下列问题:
(1)、A的元素符号: ;D的原子结构示意图: ;C原子的核外电子排布式: ;B2A2的电子式: ;
A的价电子排布图: 。
(2)、A、B、C三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示):
。
(3)、CA2与D元素的单质在水溶液中反应得化学方程式是: 。
正确答案
(1) o 氯原子结构示意图 (+17) 2 8 7
C原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p4
过氧化钠的电子式 氧的价电子排布图
(2) S2->O2->Na+
(3)Cl2 + SO2 +H2O = 2HCl +H2SO4
A原子的最外层的电子数是次外层电子数的3倍为氧,B、C、D同周期第三周期,而且B是短周期元素中原子半径最大的主族元素,B:Na C:S D:Cl
根据X、Y、Z、W四种常见元素的下列信息,回答有关问题:
信息1:上述四种元素均为短周期元素,其原子序数依次增大,且原子核外最外层电子数均不少于2。
(1)根据信息1,X一定不是________(填序号);
信息2:上述四种元素的单质均能在足量的氧气中燃烧,生成的四种氧化物中,有两种能溶于稀硫酸,三种能溶于浓氢氧化钠溶液,氧化物的相对分子质量都大于26。
(2)这四种元素中是否有一种是铝元素________(填“是”或“否”);
信息3:向上述四种元素的单质组成的混合物中加入足量稀盐酸,固体部分溶解,过滤,向滤液中加入过量的烧碱溶液,最终溶液中析出白色沉淀。
(3)生成白色沉淀物的化学式为_________________________________________;
信息4:向上述四种元素的单质组成的混合物中加入足量烧碱溶液,固体部分溶解,过滤,向滤液中加入足量的稀盐酸,最终溶液中析出白色沉淀。
(4)生成白色沉淀物的化学式为___________________________________________。
正确答案
(1)A (2)是 (3)Mg(OH)2 (4)H2SiO3
(1)由原子核外最外层电子均不少于2,则明显氢不符。
(2)由有一种氧化物既能溶于稀H2SO4,还能溶于浓NaOH溶液故有Al元素。
(3)单质固体混合物加入盐酸部分溶解,说明是金属单质,向滤液中加入过量NaOH,得到白色沉淀是Mg(OH)2。
(4)向加NaOH溶液后的滤液中加入足量HCl,只能是H2SiO3沉淀。
短周期元素A、B、X、Y、Z,原子序数依次减小,其中X、Y、Z原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和;Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍,X和Z可以形成XZ3的化合物;B与X处于同周期,A+与B2-的核外电子排布相同,请回答:
(1)Y元素的名称是 ;
(2)A、B两元素的单质在受热的条件下可以得到重要化合物,请写出该化合物的电子式: ;
(3)X、B、Z三种元素可以按照2:3:4的形式形成化合物,在该化合物中所含有的化学键类型为 ;该化合物的水溶液呈 (填“酸性”、“碱性”“中性”);其原因是(用离子方程式表示) 。
(4)已知X单质与Z单质生成C的反应是可逆反应,△H < 0。将等物质的量的X、Z两种单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法正确的有_________。
a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,X单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,X、Z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.达到化学平衡后,升高温度,C的体积分数增大
(5)由Y和Z两种元素形成的相对分子质量为44的化合物的燃烧热为2220KJ/mol,请写出其热化学方程式: 。
正确答案
(1)碳 (2分)
(2)
(3)离子键和共价键 (说明:可不答配位键)(2分)
酸性 (1分) NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ (2分)
(4)ab (3分) (写对1个给1分,多写或写错没有分)
(5)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ;△H=-222OKJ/mol
略
A. 海底热液研究(图1)处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。
(1) Ni2+的核外电子排布式是____________________。
(2) 分析下表,铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,基主要原因是 。
电离能/kJ·mol-1
I1
I2
铜
746
1958
锌
906
1733
(3) 下列说法正确的是________。
A. 电负性:N>O>S>C B. CO2与COS(硫化羰)互为等电子体
C. NH3分子中氮原子采用sp3杂化 D. CO、H2S、HCN都是极性分子
(4) “酸性热液”中大量存在一价阳离子,结构如图2,它的化学式为________________。
(5) FeS与NaCl均为离子晶体,晶胞相似,前者熔点为985℃,后者801℃,其原因是____________________________________________。在FeS晶胞中,与Fe2+距离相等且最近的S2-围成的多面体的空间构型为________________。
B. 制备KNO3晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO3和NaCl的混合物进行分离。下面是某化学兴趣小组的活动记录:
NaNO3
KNO3
NaCl
KCl
10℃
80.5
20.9
35.7
31.0
100℃
175
246
39.1
56.6
查阅资料:文献中查得,四种盐在不同温度下的溶解度(S/g)如下表:
实验方案:
Ⅰ. 溶解:称取29.8g KCl和34.0g NaNO3放入250mL烧杯中,再加入70.0g蒸馏水,加热并搅拌,使固体全部溶解。
Ⅱ. 蒸发结晶:继续加热和搅拌,将溶液蒸发浓缩。在100℃时蒸发掉50.0g水,维持该温度,在保温漏斗(如图所示)中趁热过滤析出的晶体。得晶体m1g。
Ⅲ. 冷却结晶:待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后,进行减压过滤。得KNO3粗产品m2g。
Ⅳ. 重结晶:将粗产品全部溶于水,制成100℃的饱和溶液,冷却至室温后抽滤。得KNO3纯品。
假定:① 盐类共存时不影响各自的溶解度;② 各种过滤操作过程中,溶剂的损耗忽略不计。试回答有关问题:
(1) 操作Ⅱ中趁热过滤的目的是 。
(2) 若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水,则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m2=______g,其中混有NaCl______g。为防止NaCl混入,在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水______g。
(3) 操作Ⅲ中采用减压过滤,其优点是______________________________________。该小组同学所用的装置如右图所示,试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称:________________。若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措施是______________________________________。
正确答案
A(1) 1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8
(2) Cu失去一个电子成为Cu+,核外电子排布从[Ar]3d104s1变为[Ar]3d10能量较低的稳定结构,而Zn核外电子排布为[Ar]3d104s2较稳定,所以Cu第一电离能较Zn小,第二电离能相对较大
(3) BCD (4) H11O
(5) FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大 正八面体
B(1) 防止降温时析出KNO3而降低产率
(2) 36.9 0.68 1.90
(3) 可加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀 吸滤瓶、安全瓶、抽气泵 打开旋塞K
略
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