- 物质结构元素周期律
- 共75155题
某同学做元素性质递变规律实验时,设计了一套实验方案,记录了有关实验现象。
请帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究 元素性质递变规律。
(2)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号)
(3)写出实验①\②对应化学方程式
实验① ,
实验② 。
(4)实验结论: 。
正确答案
(1)第三周期金属(2分)(2)(每空1分,共4分)
(3)实验①:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ (2分)
实验②:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (2分)
(4)第三周期的金属性:Na>Mg>Al或:第三周期元素随着核电荷数的递增,金属性逐渐减弱(2分)
试题分析:(1)根据实验步骤以及实验现象可知,该实验目的是研究第三周期金属元素性质递变规律的。
(2)同周期自左向右金属性逐渐减弱,所以钠的金属性最强,其次是镁的,最后的是铝。因此根据实验现象可知①对应B;②对应A;③对应D;④对应C。
(3)有关的方程式是实验①:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑、实验②:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
(4)根据实验现象可推测,实验结论应该是第三周期的金属性:Na>Mg>Al或:第三周期元素随着核电荷数的递增,金属性逐渐减弱。
点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生实验能力的培养,有利于提升学生的学科素养,也有利于培养学生规范、严谨的实验设计能力。该类试题主要是以实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
依据元素周期律及元素周期表,下列推断错误的是:( )
正确答案
B
试题分析:A选项比较非金属性正确,B选项半径比较中离子半径的比较时,先比较电子层数,K+、
Cl-、S2-的电子层数相同,再比较核电荷数,核电荷数大的半径小,所以正确的排序应该为S2->Cl->K+。C选项比较碘离子,溴离子,和氯离子的还原性,正确。D选项比较氢化物稳定性正确。
点评:本题属于元素周期律的基本考点,需要学生熟练掌握。
(15分)X、Y、Z、W、Q 五种元素原子序数依次增大,X原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z原子外围电子排布式为nsnnp2n,W原子核外的M层中只有两对成对电子,Q的核电荷数是Z与W的核电荷数之和。请回答下列问题:
(1)X、W的元素符号依次为 、 ;
(2)写出Y2的电子式____________________;
(3)WZ2与XZ2分子的空间结构分别是 和 ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式);
(4)Q在元素周期表 区(填s、p、d、ds、f),其外围电子排布式为 ,在形成化合物时它的最高化合价为 。
正确答案
(15分)(1)C S (各2分)(2)(2分)
(3)V形 直线形 SO2 (各1分)
(4)d(2分) 3d54s1 (2分) +6(2分)
根据元素的结构和性质可判断,X、Y、Z、W、Q 五种元素分别是C、N、O、S、Cr。
(2)氮气中含有3对电子对,所以电子式为。
(3)SO2和CS2中中心原子含有对孤对电子分别是2对和0,所以前者是V形,后者是直线型。由于水水极性分子,所以根据相似相溶原理可知SO2在水中的溶解度大。
(4)区大名称来自于按构造原理最后填入电子的能级的符号,所以根据构造原理可知,铬元素是d区,其外围电子排布式为3d54s1 。外围电子共计6铬,所以最高价是+6价。
(10分)某同学探究同周期主族元素性质递变规律时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的: 。
(2)实验用品:试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液等。
仪器:① ,试管,试管夹,烧杯,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,酒精灯等。
(3)实验内容:(将与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式填在答题卷上)
(4)实验结论: 。
正确答案
(1)探究同一周期主族元素性质的递变规律 (2)胶头滴管
(3)
实验内容
实验现象
离子方程式
1
B
2
E
S2-+Cl2=2Cl-+S↓
3
A
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
4
C
5
D
(4)同一周期主族元素从左到右失电子能力减弱,得电子能力增强。(其它答案合理均可得分)
(1)根据实验步骤可知,该实验的目的是探究同一周期主族元素性质的递变规律。
(2)根据实验过程可知,实验中需要滴加液体,因此还需要胶头滴管。
(3)镁和冷水不反应,但在加热的条件下和沸水反应生成氢氧化镁和氢气,因此对应的现象是B。氯的非金属性强于硫的,因此氯水能把硫化钠中的硫离子氧化生成单质硫,现象是E。钠是活泼的金属,和水反应剧烈,现象是A。镁和铝都是活泼的金属,和盐酸反应生成生成氢气。但镁的活泼性强于铝的,所以镁反应更剧烈,现象分别是C、D。
(4)根据实验现象可知,同一周期主族元素从左到右失电子能力减弱,得电子能力增强,单质的还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强。
(8分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列__________(填写编号)组元素的单质具有良好导电性。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、i ④d、e、f
(2)下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量,(即电离能,单位为kJ·mol-1):
电离能
锂
X
Y
I2
519
502
580
I2
7 296
4 570
1 820
I3
11 799
6 920
2 750
I4
9 550
11 600
①为什么锂原子的第二电离能远远大于第一电离能
________________________________________________________________________。
②表中X可能为以上13种元素中的__________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式_________________________________________________________。
③Y是周期表中__________族元素。
④以上13种元素中,_______(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
正确答案
(1)①④(2分) (2)①Li原子失去一个电子后,Li+已形成稳定结构,此时再失去一个电子很困难(1分) ②a(1分) Na2O和Na2O2(2分) ③ⅢA或第三主族(1分) ④m(1分)
(1)一般金属元素构成的单质具有很好的导电性,另外还原部分非金属元素的单质,例如石墨和硅等,所以答案是①④。
(2)锂失去1个电子后就达到了稳定结构,所以再失去电子是非常难的;X的第二电离能远大于第一电离能,说明X是第IA元素,又因为第一电离能小于锂的,所以应该是钠元素。J是氧。二者形成的氧化物是氧化钠和过氧化钠;Y的第一、第二和第三电离能逐渐增大,但相差不不是很大,而第四电离能则是远远的大于第一、第二和第三电离能,这说明Y是第ⅢA元素,即为铝元素;因为m是Ar,最外层电子已经达到稳定结构,所以第一电离能是最大的。
(10分)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。依据下列信息回答相关问题:
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为 。
(2)W与Y 可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为 。
(3)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为 。
(4)比较Y、Z气态氢化物的稳 定性: > (用分子式表示)。
(5)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是: > > > 。
正确答案
(1)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (2)
(3)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl (4)HCl>H2S。
(5)S2->Cl >Na+>Al3+ 。
(1)W、X是金属元素,且W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,所以X是铝,W是钠,反应的方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(2)W与Y 可形成化合物W2Y,因此Y是S,Na2S是含有离子键的离子化合物,电子式
为。
(3)Y是S,所以Z是Cl,氯的非金属性强于S的,所以氯气能氧化SO2,方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 。
(4)非金属性越强,相应氢化物的稳定性越强,所以氯化氢的稳定性强于硫化氢的。
(5)核外电子排布相同的微粒,其微粒半径所原子序数的增大而减小,因此四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是S2->Cl >Na+>Al3+ 。
( 13分)下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:(用元素符号)
(1)a元素与e元素形成的原子个数比为1:1的化合物的结构为式:_____________;
(2)n元素与f元素两者核电荷数之差是_____________________;
(3)上表中,原子半径最大的是(稀有气体除外)________________;
(4)推测j、d最简单氢化物的稳定性强弱关系____________(填化学式)。
(5)c2a4与n的单质反应的化学方程式______________________________;
(6)写出c5a12的所有同分异构体的结构简式_________________________。
正确答案
(1)H—O—O—H (2)26 (3)K (4)NH3 > SiH4
(5)CH2=CH2+Br2 →CH2BrCH2Br
(6)CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH(CH3)2 C(CH3)4 (3分)
(1)a元素与e元素分别是H和O,二者原子个数比为1:1的化合物是H2O2,结构式为H—O—O—H。
(2)n元素与f元素分别是F和Br,二者的核电荷数之差是35-9=26。
(3)同周期自左向右,原子半径逐渐逐渐,同主族自上而下原子半径逐渐增大。所以原子半径最大的是K。
(4)j、d分别是硅和N,N的非金属性强于硅的。而非金属性越强,相应氢化物的稳定性越强,所以氢化物的稳定性是NH3 > SiH4。
(5)c2a4与n的单质分别是乙烯和单质溴,二者发生加成反应,方程式为CH2=CH2+Br2 →CH2BrCH2Br。
(6)c5a12是戊烷,共有3种同分异构体,分别是CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4。
(10分)按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素,并回答问题:
A原子中只有一个电子层且只含有一个电子;B原子的3p轨道上得到一个电子后不能再容纳外来电子;C原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反;D原子的第三电子层上有8个电子,第四层上只有1个电子;E原子的价电子排布式为3s23p6
(1)以下分别是哪种元素(用元素符号填空):
A:_____________; C:_____________;D:____________;
(2)B原子的核外电子排布式 。
(3)E的原子结构示意图 。
正确答案
(各2分)
(1)H O K (2)1s22s22p63s23p5(2)
由题意知,A为氢;B的3p轨道上7个电子,故为氯;C的2p轨道上有四个电子,即氧;D:为K;E为Ar,具体见答案
(12分)下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
③
3
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
⑩
小题1:表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为 。
小题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 。
小题3:①、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)。
小题4:③元素与⑩元素两者核电荷数之差是 。
小题5:设计实验方案:比较⑦与⑩单质氧化性的强弱,请将方案填入下表。
正确答案
小题1:
小题2:Al(2分), 2Al+ 2KOH+2H2O ="==" 2KAlO2+3H2↑ (2分)
小题3:HClO4(2分)
小题4:26 (2分)
小题5:(4分)
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判断①~⑩分别为C、N、F、Mg、Al、S、Cl、Ar、K、Br。
小题1:最不活泼的是稀有气体元素Ar,其原子结构示意图为
小题2:氢氧化铝是两性氢氧化物,单质铝可溶解在强碱氢氧化钾中,反应式为2Al+ 2KOH+2H2O ="==" 2KAlO2+3H2↑。
小题3:非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,在已知元素中Cl的非金属性最强,最高价含氧酸的酸性最强,化学式为HClO4。
小题4:F和Br的原子序数分别是8和35,核电荷数之差是26.
小题5:比较非金属性强弱时可以元素周期律,也可以利于最高价氧化物的水化物的酸性强弱,或者是非金属单质和氢气化合的难易程度以及相应氢化物的稳定性,或者是非金属之间的相互置换能力等。因此可以通过氯气和溴化钠的置换反应进行比较。
(8分)A、B、C、D是四种短周期元素,E是过渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子结构示意图为:,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个成单电子,E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题:
(1)写出下列元素的符号:A _________ C __________
(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是__________,碱性最强的是_________。
(3)E元素原子的核电荷数是__________,E元素在周期表的第_______周期,第________族,价电子排布式 __________
正确答案
(1)Si P (2) HNO3 NaOH (3) 26 四 VIII 3d64S2
K层只能容纳2个电子,所以x等于2,则A是Si,属于第三周期,第三周期中第一电离能最小的是金属钠,即B是Na。C的最外层有三个成单电子,且属于第三周期元素,所以C是P。C、D同主族,因此D是N。E的外围电子排布式为3d64s2,且是过渡元素,所以E的原子序数是26,即为铁元素。
(12)某元素R原子的核外电子数等于核内中子数,该元素的单质2.8g与氧气充分反应,生成6.0g的化合物RO2。请回答:
(1)元素R的原子序数是 。
(2)元素R的原子共有 个电子层,能量最低的电子层中共有 个电子。
(3)写出元素R的最高价氧化物对应水化物的化学式 ,它的酸性比碳酸的酸性 。
正确答案
(1) 14 (2)3 (3)2 (4)H2SiO3 (5)弱
有质量守恒定律得出参加反应的氧气质量为6 g—2.8 g="3.2" g,物质的量为3.2/32mol="0.1" mol,所以产物RO2物质的量也为0.1 mol,则其摩尔质量为60 g/ mol,因而R的相对原子质量为60—32=28,即其质子数为14,此元素为硅元素,原子序数是14。
(11分)几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:
分析上表的有关数据,并结合已学过知识,请用化学用语到答下列问题。
(1)写出D元素在周期表中的位置___________________。
(2)含20克F的最高价氧化物的水化物的稀溶液与足量B的氢化物的稀溶液反应放出热量a kJ,请写出该反应的热化学反应方程式____________________________。
(3)用电子式表示F2C2的形成过程______________________________。
(4)BA2能与盐酸反应得到黄绿色气体,试写出化学反应方程式:__________________,
B、C、F的最高价氧化物对应的水化物形成溶液,浓度均为0.1mol/L时,pH由大到小的顺序为___________________。
(5)lmol F2A2与水反应生成的溶液与lL 0.5mol/LEB3溶液反应的离子方程式为
______________________________。
正确答案
(1)第三周期ⅣA族(1分)
(2) HCl(aq) + NaOH(aq) =H2O(l) + NaCl(aq);△H=-2akJ/mol(2分)
(3)(2分)
(4)8HC1 + 2C1O2===5C12↑ + 4H2O(2分), NaOH>HClO4>H2SO4(2分)
(5)Al3++4OH- = [Al(OH)4]-(写为A1O2-也可) (2分)
本题考查元素推断及元素周期表和周期律的有关知识。由表中数据结合元素周期表。可以确定A、B、C、D、E、F分别为O、Cl、S、Si、Al、Na。(1)Si处于元素周期表中第三周期ⅣA族;(2)20克NaOH和HCl反应放出热量a kJ,则1molNaOH和HCl反应放出热量就是2a kJ,则反应的热化学反应方程式为HCl(aq) +NaOH(aq)=H2O(l)+NaCl(aq);△H=-2akJ/mol。(3)Na2S2可以类比于Na2O2,再写Na2S2形成过程可表示为。(4)ClO2与盐酸反应得到黄绿色气体——Cl2,根据电子得失守恒可写出反应的方程式为8HC1+2C1O2=5C12↑+4H2O。HClO4、H2SO4、NaOH中前两者为强酸,后者是强碱,pH分别为1、0.7、11,pH由大到小的顺序为NaOH>HClO4>H2SO4。(5)lmolNa2O2与水反应可生成2molNaOH,lL 0.5mol/L AlCl3中AlCl3的物质的量为0.5mol,2molNaOH恰好能将Al3+转化为A1O2-,故反应的离子方程式为Al3++4OH- = A1O2-+2H2O。
(10分)下表是元素周期表的一部分:
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
⑩
(1)表中元素⑦的氢化物的化学式为 ,此氢化物的还原性比元素⑩的氢化物的还原性 (填强或弱)
(2)某元素原子的M层 p电子数比s电子数少1,则该元素的元素符号是 ,分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:
_________________________________________________________________________;
_________________________________________________________________________;
(3)③④⑤的第一电离能由大到小的顺序____________(写元素符号)
(4)表格中电负性最大的元素______,电负性最小的元素_____(写元素符号)
正确答案
(1)HCl 弱
(2)Al Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O(2分) Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O(2分)
(3) Si >Mg > Al (4) F K
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是N,②是F,③是Mg,④是Al,⑤是Si,⑥是S,⑦是Cl,⑧Ar,⑨是K,⑩是Br。金属性越强,第一电离能就越小。非金属性越强,电负性越大。金属性越强目的分析越小。
(9分)、下表是周期表中的一部分,根据A—I在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)表中元素,化学性质最不活泼的是 ,只有负价而无正价的是 ,氧化性最强的单质是 ,还原性最强的单质是 ;
(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是 ,酸性最强的是 ,呈两性的是 ;
(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中,最稳定的 ;
(4)在B、C、D、E、F、G、H中,原子半径最大的是 .
正确答案
(9分)(1) Ne、F、F2、Na (2)NaOH、HClO4、Al(OH)3 (3)HF (4)Na
根据元素周期表确定A为氢元素,B为钠元素,C为铝元素,D为碳元素,E为氮元素,F为磷元素,G为氟元素,H为氯元素,I为氖元素。所以化学性质最不活泼的是稀有气体Ne,只有负价而无正价的是F,氧化性最强的单质是F2 ,还原性最强的单质是Na .。根据金属性强弱判断最高价氧化物的水化物碱性最强的是NaOH,根据非金属性强弱判断最高价氧化物的水化物酸性最强的是HClO4,呈两性的是Al(OH)3,气态氢化物最稳定的是HF。根据同周期元素原子半径越往右半径越小,同主族元素原子半径越往下越大,得出(4) 原子半径最大的是Na。
(17分)有A、B、C、D、E、Q六种元素,它们的核电荷数依次增大,A是元素周期表中原子半径最小的一种元素,B、C、D、E均比A多一个电子层,且B、C、D、E是连继相邻的四种元素,其中E是元素周期表中非金属性最强的一种元素,Q的核电荷数是A、B、D、E的核电荷数的总和,按要求完成下列问题:
⑴.这几种元素中电负性最大的是( )(填元素符号,下同);
⑵.B、C、D、E的第一电离能由小到大的顺序是( ),原子半径由大到小的顺序是( );
⑶.C的氢化物的电子式是( ),C的氢化物结构式是( ),C的最高价氧化物对应的水化物的化学式是( ),C的最高价氧化物对应的水化物和C的最低价氢物形成的化合物的化学式是( );
⑷.Q的电子排布式是( ),Q的价电子排布式是( ),Q的价电子排布图是( )。
⑸.说出D、Q在周期表中的分区,D在( )区,Q在( )区, D原子核外有( )个成单电子.
⑹.元素B在周期表中位于第( )周期,第( )族。
正确答案
(17分)⑴ F
⑵C﹤O﹤N﹤F C﹥N﹥O﹥F ;
⑶ HNO3
NH4NO3 ;
⑷1S22S22P63S23P63d54S1或【Ar】3d54S1 3d54S1
⑸P d 2
⑹二或2 IVA
略
扫码查看完整答案与解析