- 物质结构元素周期律
- 共75155题
几种短周期元素的原子半径及其某些化合价见下表:
分析上表中有关数据,并结合已学过的知识,回答以下问题,涉及上述元素的答案,请用元素符号表示。
(1)E元素在周期表中位于 周期, 族。
(2) A、H、J对应离子的半径由大到小的顺序是(填离子符号)_________________。
(3)A与J所形成的化合物的晶体类型是 。
(4)DB2的结构式 。
(5)过量的D的最高价氧化物与一定量的J的最高价氧化物对应水化物X的溶液发
生反应的离子方程式: 。
正确答案
(1)第三周期,ⅥA;
(2)F- >Na+ >Al3+
(3)离子晶体;
(4)O="C=O " ;
(5)CO2 + OH- =H CO3-
本题考查物质结构与元素周期表。从数据分析,B和E位于ⅥA族,且B是氧元素,E是硫元素,D位于ⅣA族,为碳元素,A位于ⅦA族,半径小于B,为氟元素,G在ⅤA族,半径大于E,为磷元素,H位于ⅢA族,半径大于H,为铝元素,同理可知,I是镁元素,J是钠元素。(3)A与J所形成的化合物为NaF,是离子晶体;(4)DB2是CO2;(5)D的最高价氧化物是CO2,X是NaOH,方程式为:CO2 + OH-=HCO3-。
已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N—CH2—COONa)即可得到配合物A。其结构如右图:
(1)Cu元素基态原子的外围电子排布式为 。
(2)1mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为 。
(3)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳,写出二氧化碳的一种等电子体 (写化学式)。已知二氧化碳在水中溶解度不大,却易溶于二硫化碳,请解释原因 。
(4)硫酸根离子的空间构型为 ;已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如右图,则该化合物的化学式是 。
正确答案
(1)3d104s1
(2)8NA
(3)N2O(或SCN−、N3−等)
二氧化碳与二硫化碳均是非极性分子,而水是极性分子,依据相似相容原理,所以二氧化碳在水中溶解度不大,却易溶于二硫化碳
(4)正四面体型 Cu2O
(1)Cu是29号元素,其基态时外围电子排布式是3d104s1;
(2)根据氨基乙酸钠的结构简式可知,1mol氨基乙酸钠中含有σ键数为8NA;
(3)根据等电子原理,二氧化碳与N2O、SCN-、N3-为等电子体;二氧化碳在水中溶解度不大,却易溶于二硫化碳,其原因是二氧化碳与二硫化碳都是非极性分子,而水分子是极性分子,所以根据相似相溶原理,二氧化碳在水中溶解度不大,在二硫化碳中溶解度大;
(4)硫酸根离子是AB4型,即为正四面体;由图可以判断,1个晶胞中含有4个Cu和2个O,即分子式为Cu2O。
I.用元素符号回答原子序数11-18的元素的有关问题:(填对应物质的化学式)
(1)最高价氧化物的水化物碱性最强的是 ;其电子式为:
(2)最高价氧化物的水化物呈两性的是 ;
(3)能形成气态氢化物且最稳定的是 ,其电子式为 .
II.化学是一门以实验为基础的自然科学,根据已有实验知识回答下列问题。
下列说法错误的是 。
E.实验室可以用加热氯化铵的方法制取少量氨气
F.实验室保存硫酸亚铁溶液,需在试剂瓶内加入铁粉或铁钉,防止硫酸亚铁被氧化
G.除去KCl溶液中少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤
正确答案
I.(1)NaOH,
(2) Al(OH)3
(3)HCl,
II.C E G
试题分析:I.(1)原子序数11-18的元素中金属性最强的元素是Na,其最高价氧化物的水化物碱性最强,化学式为NaOH,电子式为;
(2)原子序数11-18的元素中Al的最高价氧化物的水化物呈两性,是Al(OH)3
(3)原子序数11-18的元素中Cl元素的非金属性最强,气态氢化物最稳定,化学式为HCl,电子式为;
II.A、氯气溶于水显酸性,石蕊试液变红,同时有次氯酸生成,所以又褪色,正确;B、分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,正确;C、托盘天秤称量固体时只能精确到0.1g,错误;D、常温下,铁与浓硫酸发生钝化,反应停止,正确;E、氯化铵分解产生氨气和氯化氢气体,遇冷又结合成氯化铵,得不到氨气,错误;F、硫酸亚铁空气中被氧化为硫酸铁,所以需在试剂瓶内加入铁粉或铁钉,防止硫酸亚铁被氧化,正确;G、除去KCl溶液中少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,除去了镁离子,同时又增加了钠离子,错误,答案选C、E、G。
W、Q、A、B、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,已知W与X在同一主族;Q的阴离子和A的阳离子具有相同的电子层结构,且两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体F;A、B、Z三种元素的原子最外层共有11个电子,且这3种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水;X元素的最外层电子数比次外层电子数少4;Y元素的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)W元素在周期表中的位置是 ;
淡黄色固体F中含有的化学键是 。
(2)A与Y两元素可形成化合物,用电子式表示此化合物的形成过程:
。
(3)写出A、B两元素的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式:
。
(4)A、B、Y、Z四种元素的简单离子的离子半径由大到小的顺序为: 。(用离子符号表示)
(5)X、Y、Z三种元素的氢化物的稳定性由强到弱的顺序为: 。(用化学式表示)
正确答案
(每空2分,共12分)
(1)第二周期、第IVA族(答不全不得分) ; 离子键、非极性共价键(答不全不得分)
(2)
(3)Al(OH)3+ OH- = AlO2-+2H2O
(4)S2—>Cl—>Na+>Al3+
(5)HCl>H2S>SiH4
试题分析:根据Q的阴离子和A的阳离子具有相同的电子层结构,且两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体F,F为Na2O2,Q为O,A为Na。根据A、B、Z三种元素的原子最外层共有11个电子,且这3种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水,B为Al,Z为Cl。根据X元素的最外层电子数比次外层电子数少4,X为Si。根据W与X在同一主族,W为C。根据Y元素的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和,Y为S。
(1)W为C,故在周期表中的位置是第二周期、第IVA族。
淡黄色固体F为Na2O2,含有的化学键是离子键、非极性共价键。
(2)A与Y两元素形成化合物为Na2S,电子式表示此化合物的形成过程为。
(3)A、B两元素的最高价氧化物的水化物分别为NaOH,Al(OH)3,反应的离子方程式为Al(OH)3+ OH- = AlO2-+2H2O。
(4)A、B、Y、Z四种元素的简单离子的离子分别为Na+、Al3+、S2—、Cl—,电子层数越多,半径越大;具有相同电子排布的离子,核电核数越大半径越小。故离子半径由大到小的顺序为S2—>Cl—>Na+>Al3+。
(5)X、Y、Z三种元素的氢化物分别为SiH4、H2S、HCl,元素的非金属性越强,对应其氢化物的稳定性越强,故氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HCl>H2S>SiH4 。
点评:本题考查原子的符号,电子式,化学方程式的书写,难度不大。
(10分)下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑨种元素,填写下列空白。
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0族
2
①
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)①②⑥⑦中原子半径最小的是 (填元素符号);
(2)表中氧化性最强的单质的化学式为 ;
(3)这些元素的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是 (填化学式);
(4)⑥⑦两种元素中,离子半径较小的是 (填离子符号);
(5)④⑧⑨三种元素的气态氢化物的稳定性强弱顺序为 > > (填化学式);
(6)表中能形成两性氢氧化物的元素是_____(填元素符号),分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑧的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:
______________________________,_______________________________;
正确答案
(1)N (2)F2 (3)NaOH (4)Al3+ (5)HF>HCl>H2S
(6) Al;2Al(OH)3+3H2SO4 = Al2(SO4)3+6H2O;(2分)
Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O。(2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物质可知①~⑨分别是C、N、O、F、Ne、Na、Al、S、Cl。
(1)同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,所以①②⑥⑦中原子半径最小的是N。
(2)非金属性最强的是F,单质是F2。
(3)金属性最强的是钠,所以氢氧化钠的碱性最强。
(4)钠离子和铝离子的核外电子排布相同,其离子半径随核电荷数的增大而减小,即铝离子半径半径小。
(5)非金属性越强,相应氢化物的稳定性越强,所以④⑧⑨三种元素的气态氢化物的稳定性强弱顺序为HF>HCl>H2S。
(6)氢氧化铝是两性氢氧化物,和酸及强碱都反应,生成盐和水。
推断题(共7分)
31、现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素,原子序数依次增大。它们的性质或原子结构如下表:
元素
性质或原子结构
A
原子核内只有一个质子
B
单质是空气中含量最多的气体
X
原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍
Y
短周期元素中原子半径最大的元素
Z
最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差为6
回答下列问题(需要用到元素符号或分子式的,请用相应元素的元素符号或分子式作答):
(1)X元素在元素周期表中的位置是 。
(2)化合物BA4Z的电子式为 。
(3)用电子式表示Y2X的形成过程: 。
(4)将Z 单质的水溶液滴入KI溶液中,再加少量CCl4振荡,静置,CCl4层呈紫色,反应的离子方程式为 。
正确答案
(1)第二周期第VIA族; (2)
(3)(4)Cl2+2I- ==2Cl- +I2 。
考查原子核外电子的排布规律及有关应用。根据元素的性质或原子核外电子的排布特点可知,A是H,B是N,X是O,Y是Na,Z是Cl。化合物BA4Z是氯化铵,属于离子化合物,电子式为;Y2X是氧化钠,属于离子化合物,其形成过程为
;氯的非金属性强于碘的,氯气可以置换出碘化钾中的碘,碘易溶在有机溶剂中,显紫色。
完成下列反应的化学方程式或离子方程式或电极反应式
(1)锂在空气中燃烧的化学方程式 ;
(2)37号元素(Rb)与水反应的离子方程式 ;
(3)以KOH溶液为电解质的氢气-空气燃料电池,正极的电极反应式为 。
正确答案
1)4Li+O22 Li2O;(2)2Rb+2H2O==2Rb++2OH- + H2↑;(3)O2+4e-+2H2O = 4OH-。
(1)锂属于碱金属,燃烧在空气中的燃烧产物水氧化锂。
(2)铷水的金属性很强,和水剧烈反应生成氢氧化铷和氢气。
(3)燃料电池中正极是得到电子的,所以正极是氧气,得到电子发生还原反应。
(14分)A、B、C、D、E、F均为短周期元素,且原子序数依次增大,A是原子半径最小的元素,B的最高价氧化物的水化物可与其氢化物反应形成离子化合物甲;A与D可以按照原子个数比4∶1形成化合物乙,且乙分子中含有18个电子,E与B同主族,C的阳离子与F的阴离子相差一个电子层,且可形成离子个数比为2:1的离子化合物丙。
(1)D的原子结构示意图为__________________,丙的电子式为____________________,E在周期表中的位置为_____________。
(2)下列说法正确的有__________________________
①化合物乙为正四面体形分子,是由极性键构成的非极性分子
② C、D、E、F原子半径由大到小的顺序为 C> D >E> F
③ B、E形成的氢化物中,B的氢化物稳定性更强,是因为该分子中存在氢键
④化合物甲和化合物丙都含有离子键和共价键
(3)已知通常状况下1g F在空气中完全燃烧放出a kJ的热量,请写出表示F燃烧热的热化学方程式 。将燃烧产物通入BaCl2和HNO3的混合溶液,生成白色沉淀并放出无色气体,请用一个离子方程式表示该反应____________。
(4)写出一个由以上元素构成的10e-微粒与18e-微粒反应的离子方程式:
___________________________________________________________________
正确答案
⑴ (2分)
(2分)第三周期
族(2分)
⑵①② (2分)
⑶;
(2分)
(2分)
⑷或
或
(2分)及其他合理答案
A是原子半径最小的元素,A是H,B的最高价氧化物的水化物可与其氢化物反应形成离子化合物甲为NH4NO3,B是N;A与D可以按照原子个数比4∶1形成化合物乙,且乙分子中含有18个电子,乙是SiH4,D是Si,E与B同主族,E为P,C的阳离子与F的阴离子
相差一个电子层,且可形成离子个数比为2:1的离子化合物丙。C是Na, F为S.
⑴ (2分)
(2分)第三周期
族(2分)
⑵①② (2分)
⑶1g F在空气中完全燃烧放出a kJ的热量,1molS放出32aKj,;
(2分)
(2分)
⑷或
或
(2分)及其他合理答案
元素周期表的形式多种多样,下图是扇形元素周期表的一部分(1~36号元素),对比中学常见元素周期表,思考扇形元素周期表的填充规律,并回答下列问题:
(1)D元素位于第 周期第 族。
(2)元素B、G、J、K、D的原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)K、G两种元素的最高价氧化物对应的水化物能发生反应,请写出该反应的化学方程式: 。
(4)DA3、CE2、AK三种分子中,分子内所有原子都达到8电子稳定结构的分子为: (用化学式表示)。
正确答案
(1)二,ⅤA族;
(2)Na>Al >S>Cl >N;
(3)Al(OH)3 +3HClO4 ="=" Al(ClO4)3 + 3H2O;(4)CO2
试题分析:扇形元素周期表也是元素周期表中的种形式,结合常规的元素周期表,可以判断D元素位于第二周期第ⅤA族,A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、M、N分别为H、Na、C、N、O、Mg、Al、Si、S、Cl、Ca、Br。元素B、G、J、K、D的原子半径由大到小的顺序是Na>Al >S>Cl >N;K、G两种元素的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3 、HClO4,该反应的化学方程式:Al(OH)3 +3HClO4 ="=" Al(ClO4)3 + 3H2O
(4)DA3、CE2、AK三种分子为NH3、CO2、HCl,分子内所有原子都达到8电子稳定结构的分子为CO2。
点评:本题考查扇形元素周期表及元素的性质,具有一定的难度,考生要注意把常规的元素周期表知识进行迁移,准确判断。
(9分)下图是中学教材中元素周期表的一部分,其中标出A~Q14种元素,试回答下列问题:
(1)在上表所列出的短周期元素中(填具体物质化学式)原子半径最小的是(除稀有气体元素) ;阴离子还原性最弱的是 ;
最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 。
(2)F和G两元素相比较,金属性较强的是 (填名称),可以验证该结论的实验是 。(填编号)
a.将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
b.将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c.将这两种元素的单质粉末分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(3)Q在元素周期表中的位置是 ,B元素形成的单质的结构式为 。
(4)写出E的最高价氧化物对应的水化物与G单质发生的反应的离子方程式:
。
正确答案
(1)F;F-;HClO4(每空1分) (2)镁;bc(每空1分)
(3)第四周期 Ⅷ族;N≡N(每空1分) (4)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2分)
考查元素周期表的结构及元素周期律的应用。
(1)同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大。所以原子半径最小的是F。非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱。氟的非金属性最强,所以氟离子的还原性最弱。非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,因此是HClO4。
(2)F和Q分别是镁和铁,根据金属活动顺序表可知,镁的金属性强于铁的。比较元素金属性强弱的依据是
1.在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与水反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
2.常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与酸反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
3.依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强,其元素的金属性越强
4.依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不活泼金属。但是ⅠA族和ⅡA族的金属在与盐溶液反应时,通常是先与水反应生成对应的强碱和氢气,然后强碱再可能与盐发生复分解反应。
5.依据金属活动性顺序表(极少数例外)。
6.依据元素周期表。同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加,金属性逐渐减弱;同主族中,由上而下,随着核电荷数的增加,金属性逐渐增强。
7.依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性。所以据此可判断选项bc正确。
(3)根据铁的位置可知,铁位于第四周期第Ⅷ。用1根短线表示1对电子的式子是结构式,所以氮气的结构式为N≡N。
(4)金属铝能溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠和氢气,方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
下表是周期表中的一部分
根据A—J在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
B
E
G
H
J
3
C
D
F
I
(1) 在D、E、F、H中,原子半径最大的是 ;
(2) B和H形成的化合物的电子式是 ;
(3) 其最高价氧化物的水化物,碱性最强的是 ,酸性最强的是 ;
(4)表中元素,化学性质最不活泼的是 ,氧化性最强的单质是 ;
(5)A分别与 E、F、G形成的化合物中,最稳定的 ;
(6)写出C的最高价氧化物的水化物和D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。
正确答案
(1)Al;(2)氟化锂的电子式;(3)NaOH,HClO4;(4)Ne,F2;(5)H2O;(6)OH- +Al(OH)3 = AlO2- + 2H2O
考查元素周期表都结构和元素周期律都应用。根据元素在周期表中都位置可判断A是H,B是Li\,C是Na,D是Al,E是N,F是P,G是O,H是F,I是Cl,J是Ne。
(1)同周期自左向右原子半径之间减小,同主族自上而下原子半径之间增大,所以在D、E、F、H中,原子半径最大的是Al。
(2)B和H形成的化合物是÷离子化合物,电子式为。
(3)钠的金属性最强,所以氢氧化钠的碱性最强。富的非金属性最强,所以F没有含氧酸,酸性最强的是高氯酸。
(4)稀有气体的最外层电子数已经达到稳定结构,所以稀有气体分子最稳定。
(5)非金属性越强,氢化物的稳定性越强,所以稳定性最强的是水。
(6)氢氧化铝是两性氢氧化物能溶于强碱,生成偏铝酸盐和水。
(8分)A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,而B的核电荷数比A大1,C原子的电子总数比B原子的电子总数多4; 1molA的单质跟足量盐酸反应,可置换出标准状况下22.4L的H2,这时A转变为与氖原子具有相同电子层结构的离子。请回答:
(1)用电子式表示A和C组成的化合物的形成过程为______________________;
(2)B离子的电子式是 ,与B的离子具有相同电子数的分子中,有一种分子可与盐酸化合生成盐,该分子的电子式是 ;
(3)周期表中与C上下相邻的同族元素形成的气态氢化物中,沸点最高的是 ,(填氢化物化学式),原因是 ;
(4)写出B最高价氧化物的水化物和C最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式(本题涉及的含C元素的物质均易溶于水): 。
正确答案
(1)
(2) Al3+
(3) HF HF分子之间存在氢键 (4)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
标准状况下22.4L的H2的物质的量是1mol,反应中转移的电子是2mol,所以1molA在反应中失去2mol电子,即A离子的化合价是+2价。由于A离子和氖原子具有相同电子层结构,所以A的原子序数是12,即A是镁元素。则B是铝元素,C是氯元素。
(1)镁和氯属于活泼的金属和非金属,形成的化学键是离子键,电子式为
。
(2)金属阳离子的电子式就是就是阳离子符合。Al3+是10电子微粒,在10电子微粒中能与盐酸化合生成盐的分子是氨气,电子式为。
(3)F是最活泼的非金属元素,在HF中含有氢键,所以其沸点高。
(4)B最高价氧化物的水化物和C最高价氧化物的水化物分别是氢氧化铝和高氯酸,所以反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
X、Y、Z、W和R都是周期表中前20号元素,且原子序数依次递增。已知:
①W的阳离子和Z的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为WZ的化合物;
②X原子的最外层只有一个电子,X元素可以和Z元素组成原子个数比为2:1和1:1的两种化合物;
③R和W属同一主族元素。
④Y和Z 属于同一周期元素,它们能形成两种气态化合物;
请回答:
(1)W元素是 ;Z元素是 。
(2)化合物WZ的化学式是 。
(3)Y和Z形成的两种常见化合物的分子式中,两原子均满足8e-结构的化合物的结构式为 。
(4)写出在实验室中利用五种元素中的两种形成的化合物制备Z单质的化学反应化学方程式: 。
正确答案
略
(12分)已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。B原子的p轨道半充满,形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。D原子得到一个电子后3p轨道全充满。A+比D原子形成的离子少一个电子层。C与A形成A2C型离子化合物。E的原子序数为26,E原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为___________________ _________。
(2)C的氢化物分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)化合物BD3的分子空间构型是 。
(4)E的一种常见配合物E(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非
极性溶剂。据此可判断E(CO)5的晶体类型为 ;E(CO)5在一定条件下发生分解反应:E (CO)5 ="=" E (s) + 5CO,反应过程中,断裂的化学键只有配位键,形成的化学键是 。
(5)金属E单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞如图所示。
则: 体心立方晶胞和面心立方晶胞的棱长之比为: 。(保留比例式,不要求计算结果)
正确答案
(1)Na<S<P<Cl
(2)极性
(3)三角锥形
(4) 分子晶体;金属键
(5)
略
(7分)X、Y、Z、E、F为五种短周期元素,原子序数依次递增。X+只含有一个质子;Y的正、负化合价绝对值相等,在同族元素中其氢化物最稳定;Z的原子核内质子数是Y的最外层电子数的2倍;F与Z同主族;E与X同主族。试推断
(1)下列元素分别是: Y__ __, Z__ __,F 。(用元素符号表示)
(2)X、Z、E形成化合物的电子式为 ,所含有的化学键有 ;它属于 化合物(填“离子”或“共价”)。
正确答案
(7分)(1)C、O、S(2)略 离子键、极性共价键; 离子
略
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