- 物质结构元素周期律
- 共75155题
A、B、C、D、E是相邻三个周期中的五种元素,它们的原子序数依次增大,B、C、D属同一周期,A 、E在周期表中处于同一纵行。己知:
①除A外,各元素原子的内层均已填满电子,其中B的最外层有4个电子;
②A与B可以组成最简单的有机物,B与C可以组成两种中学化学中常见的气体;
③D与E生成离子化合物,其离子的电子层结构相同。回答:
(1) A为 元素,B为 元素,C为 元素,
D为 元素,E为 元素 (填元素名称)。
(2) C元素在周期表中属 周期 族元素,原子结构简图为 。
(3) 用电子式表示D与E形成化合物的过程____________________________________,D与B形成的化合物的电子式 .
正确答案
(1)氢 碳 氧 氟 钠 (2)第二 ⅥA (氧原子示意图)
(3)、
试题分析:除A外,各元素原子的内层均已填满电子,其中B的最外层有4个电子,这说明A应该是氢元素。A、E在周期表中处于同一纵行,且E的原子序数最大,所以E是钠元素。又因为A、B、C、D、E是相邻三个周期中的五种元素,所以BCD都是第二周期元素,A与B可以组成最简单的有机物,因此B是碳元素。B与C可以组成两种中学化学中常见的气体,这说明C应该是氧元素。D与E生成离子化合物,其离子的电子层结构相同,且D的原子序数大于氧元素的,而小于钠元素的,则D是氟元素。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体,比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、硅酸盐、硅铁等配制而成。根据题意回答:
1.Al原子的核外电子排布式为_____________________;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________________________。
2.Si原子核外有 种不同能量的电子。硅铁属于合金,它的熔点比纯铁
(填“高”、“低”或“不一定”)。
3.Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是________,最不稳定的是 。
4.焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和一种气体,该气体是_________,该气体在固态时属于 晶体。
正确答案
(共8分)
1、1s22s22p63s23p1(1分) 2Al + 2OH- + 2H2O → 2AlO2- + 3H2↑(1分)
2、5(1分) 低(1分)
3、HCl(1分), HI(1分)
4、CO2(1分),分子(1分)
2、硅的电子排布式为:1s22s22p63s23p2,故有五种能量电子。
3、Al3+与Yn-的电子数相同,说明Y元素为第二周期非金属阴离子,Y所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性,说明Y只能为VIIA族F元素
4、大理石与硅酸盐类可在高温下生成CO2
(6分)aAm+、aBn+、cCm-、dDn-为四种短周期元素的离子,它们的核外电子排布相同,已知m>n。请根据元素周期表和元素周期律的相关知识回答与该四种元素有关的问题。(排序问题均用A、B、C、D表示)
(1)试比较四种元素以下各数据的大小:
原子序数: 原子半径: 离子半径: 族序数:
①A﹥B﹥C﹥D ②A﹥B﹥D﹥C ③D﹥C﹥A﹥B
④B﹥A﹥C﹥D ⑤A﹥B﹥C﹥D ⑥C﹥D﹥B﹥A
(2)用一个等式表示amdn之间的关系:
(3)若m、n均大于2,试写出C、D形成的氢化物的分子式并比较两者的稳定性: 。
正确答案
(1)②;④;⑥;③。(2)a-m=d+n (3)DHn﹥CHm
(1)aAm+、aBn+、cCm-、dDn-为四种短周期元素的离子,它们的核外电子排布相同,则一定有a-m=b-n=c+m=d+n。其中A和B属于金属,位于同一周期,C和D属于非金属也位于同一周期,且其余A和B的上一周期。又因为m>n,所以答案依次为②、④、⑥、③。
(2)根据(1)可知,关系为a-m=d+n。
(3)C和D的最低价分别是-m和-n价,所以氢化物的分子式为CHm 、DHn。由于D的原子序数大于C,所以D的非金属性其余C的,因此稳定性强弱顺序为DHn﹥CHm。
D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素,且原子序数逐渐增大,它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、角形(V形)、直线形。回答下列问题:
(1)Y的最高价氧化物的化学式为 。
(2)上述5种元素中,能形成酸性最强的含氧酸的元素是 ,写出该元素的任意3种含氧酸的化学式: 、 、 。
(3)D和Y形成的化合物分子的空间构型为 。
(4)D和X形成的化合物的化学键类型是 ,其晶体类型是 。
(5)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由: 。
正确答案
(1)SO3
(2)Cl HClO、HClO2、HClO3、HClO4(任写3种即可)
(3)直线形
(4)共价键 原子晶体
(5)D的最高价氧化物是CO2,X的最高价氧化物是SiO2,前者比后者的熔点低。因为前者为分子晶体,由分子间作用力结合,而后者为原子晶体,由共价键结合,共价键强度大于分子间作用力。
由于D、E、X、Y、Z原子序数依次增大,它们的最简氢化物分子的空间构型依次为正四面体形、三角锥形、正四面体形、角形(V形)、直线形。因此D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl五种元素。
A、B、C、D都是短周期元素,原子半径D>C>A>B,其中A、B处在同一周期,A、C处在同一主族。C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和,C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍。试回答:
(1)这四种元素分别是:A________,B________,C________,D________。
(2)这四种元素中在常温常压下的液态或气态氢化物的稳定性由大而小的顺序是________。
(3)A与B形成的三原子分子的电子式是________,B与D形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式是________。
(4)A元素某氧化物与D元素某氧化物反应生成单质的化学方程式是____________________________。
正确答案
(1)C O Si Na
(2)H2O>CH4>SiH4
(3)
(4)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
已知A、B同一周期,A、C同主族,原子半径D>C>A>B,所以A、B、C、D在周期表中相对位置如图所示。
又因为C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍,所以C为第3周期ⅣA族,D为第3周期ⅠA族,从而可知C为硅,D为钠,进而可推知,A为碳。由于C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和,14=6+B,因此B为8,即为氧。
2009年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。完成下列填空:
(1)10Be和9Be________。
a.是同一种原子
b.具有相同的中子数
c.具有相同的化学性质
(2)Al和Be具有相似的化学性质,写出BeCl2水解反应的化学方程式_______________。
(3)研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_________
_______________________________________________________________。
a.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
b.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
c.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
(4)目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序________(用化学符号表示);其中一种离子与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用做干燥剂,此化合物的电子式是________。
正确答案
(1)c
(2)BeCl2+2H2OBe(OH)2+2HCl;
(3)c
(4)S2->Cl-;
10Be与9 Be是同种元素的不同核素,二者互为同位素,具有相同的化学性质。比较金属Mg、Al的金属性强弱的方法有:比较其最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,可利用Mg(OH)2、Al(OH)3分别和NaOH溶液反应的情况来比较Mg(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱,比较Mg、Al与酸或水反应置换出氢气的难易等,d项在空气中久置,二者表面均被氧化为氧化物,无法比较,单质熔、沸点与金属性强弱无关。与Ar(核外有18个电子)核外电子排布相同的阴离子有S2-、Cl-,二者半径:S2->Cl-,核外具有18个电子和K相邻的离子为Ca2+,CaCl2常用作干燥剂,其是离子化合物,其电子式为:。
A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,且均属于短周期元素,已知A是非金属元素,其电子层数与最外层电子数相等。Bn+和C(n+1)+与氖原子具有相同的电子层结构,且C是两性元素。Dn-、E(n-1)-与氩原子具有相同的电子层结构。
(1)写出这五种元素的元素符号
A.__________;B.__________;C.__________;D.__________;E.__________。
(2)写出E单质与NaOH溶液反应的化学方程式:_________________________________________。
(3)比较A、B、C、D、E的半径大小_______________________________________________________。
正确答案
(1)H Mg Al S Cl (2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O (3)r(A)
试题分析:短周期元素中电子层数与最外层电子数相等的有H、Be、Al。其中H为非金属元素,所以A为H。由于C为两性元素,则Bn+、C(n+1)+分别为Mg2+、Al3+。由于n=2,则Dn-、E(n-1)-分别为S2-、Cl-。因此A、B、C、D、E分别为H、Mg、Al、S、Cl。A元素原子半径最小,B、C、D、E同周期,序数增大,其半径减小。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,有利于提高学生的逻辑推理能力和应试能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
(10分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最多的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,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)E原子的核外电子排布式为 ,A、B、C、D的第一电离能最小的是
(2)B的氧化物的熔点远高于D的氧化物的熔点,理由是
(3)A的最高价含氧酸根离子中,其中心原子是 杂化,D的低价氧化物的空间构型为
(4)A、C形成某种化合物的晶胞结构如右图所示,则其化学式为
(5)E单质的晶体的晶胞结构如下图。若E原子的半径是r cm,则E单质的密度的计算公式是 (用NA表示阿伏伽德罗常数)
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar] 3d104s1)(1分) Al(1分)
(2)MgO为离子晶体而SO2和SO3为分子晶体(2分)
(3)sp2(1分) V形(1分)(4)AlN (2分)(5)
试题分析:C元素是地壳中含量最多的金属元素,为铝,A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。A原子核外有三个未成对电子,1s22s22p3,为N;A与B可形成离子化合物B3A2,B为Mg,D原子核外的M层中有两对成对电子,即1s22s22p63s23p4,为硫。E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满,即1s22s22p63s23p63d104s1,为Cu。
点评:本题综合性较强,根据电子层的排布推出相应的元素是解题的第一步。
(6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大两个单位,C的质子数比B多4个,1 mol A的单质与酸反应,能置换出1 g H2,这时A转化为具有与氖原子相同的电子层结构的离子。则A的原子结构示意图为_______①________,B离子的核外电子排布式为________②________,C原子外围电子的轨道表示式为_________③_______。
正确答案
① ②1s22s22p6 ③
试题分析:1 mol A的单质与酸反应,能置换出1 g H2,时A转化为具有与氖原子相同的电子层结构的离子说明,A是一价金属,则A为Na,B为Al,C为Cl。所以A的原子结构示意图为,B离子的核外电子排布式为1s22s22p6,C原子外围电子的轨道表达式为
。
点评:本题非常简单,主要根据原子的结构特点进行推断。
(8分)工业上冶炼铝时需用到一种熔剂冰晶石(Na3AlF6),工业制冰晶石的化学方程式为:2Al(OH)3+ 12HF+ 3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O,根据题意完成下列填空:
(1)写出工业冶炼铝时阳极电极反应式 。
(2)在上述反应的反应物和生成物中,属于酸性氧化物的化合物的电子式 。
(3)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属强弱的是 (选填编号)。
a.气态氢化物的稳定性 b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.单质与氢气反应的难易 d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
(4)反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为 。
正确答案
(1)O2--4e-=O2↑2分 (2) 1分 (3)ac 2分
(4)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2分
(1)阳极失去电子,所以阳极是氧离子放电,反应式为O2--4e-=O2↑。
(2)能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,所以是CO2。CO2是由极性键形成的共价化合物,电子式为。
(3)根据反应物和生成物中元素分析可知,中两种元素是氧和氟元素。比较元素非金属性强弱可用单质和氢气化合的难易程度以及生成的氢化物的稳定性。由于氟元素没有含氧酸,是由b不正确。答案选ac。
(4)符合条件应该是氢氧化钠和氢氧化铝,因为氢氧化铝是两性氢氧化物,所以反应式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(6分)A、B、C、D 4种元素,A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等;B的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层少2个;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C.
(1) B元素的名称______;B在周期表中的位置第 ______周期,第________族;
(2) C的元素符号________,C的最高价氧化物的化学式____ ___;
(3) D的最高价氧化物对应的水化物的化学式____
正确答案
(1)氮;二,VA;(2)S,H2SO4;(3) KOH(各1分)
A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等,则A是H。B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3,所以B是第ⅤA,B的原子半径是其所在主族中最小的,则B是N。C元素原子的最外层电子数比次外层少2个,因此C是第三周期元素,则C是S。C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C,所以D是K。
(12分)根据元素周期表,填写下列空白:
(1)最活泼的非金属元素位于周期表中第_____周期第 族。某核素A含有8个质子、10个中子,A的核素符号是_____,原子结构示意图
(2)在第三周期中,A、B两元素的原子序数之差为4,它们组成化合物AB的电子式为______.
(3)1mol某物质含有不同周期的三种元素各1mol,其核电荷总数为20mol,该物质的化学式为_____;是 化合物(离子或共价)
正确答案
(1)2、VIIA、188O
(2)MgS电子式
(3)NaOH 或 LiHS 离子
依题意知A为氧,在第三周期中,A、B两元素的原子序数之差为4,它们组成化合物AB为MgS. 1mol某物质含有不同周期的三种元素各1mol,其核电荷总数为20mol,该物质的化学式为NaOH 或 LiHS
(9分)现有10种元素的性质、数据如下表所列,它们均为短周期元素。回答下列问题:
(1)H的元素符号是 ; B在元素周期表中的位置是(周期、族)
(2)在以上元素形成的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是 。
(3)化合物F2A2的电子式是: ,构成该物质的化学键类型为________________(填“离子键、极性键或非极性键”)
当F2A2与J2A的反应中有3.01×1023个电子转移时,参加反应的F2A2的质量是 g。
(4)用电子式表示J2A的形成过程: ;
正确答案
(1) B; 第三周期第IIA族; (2)HClO4;
(3) 离子键、非极性键;39g
(4)
(第(4)题2分,如果电子分别用点和叉表示了,则前后点叉必须对应,否则没分)
第(3)题第二个空“离子键、非极性键”2分,填对一个给一分,其余每题每空1分
考查元素周期律的应用。同周期自左向右原子半径逐渐减小,最高正价逐渐增大。同主族自上而下原子半径逐渐增大。从非金属元素开始出现负价。元素的最高价就是主族元素的价电子。所以根据元素的主要化合价和主要半径可知,A~J分别是O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B、S、H。化合物F2A2的是过氧化钠,含有离子键和非极性键,电子式为。J2A是水,和过氧化钠反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,在反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,每消耗2mol过氧化钠,反应中就转移2mol电子。所以有3.01×1023个电子转移时,参加反应的F2A2的质量是0.5mol×78g/mol=39g。水是由极性键构成的共价化合物,其形成过程为
(15分)C、Si、S和N元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子价电子排布式 。
从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为 ,微粒间存在的作用力是 。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是 。
(4)SO2、NO2、H2S同属于 结构(填“三角锥形”、“直线型”或“V字型”)。从微观结构角度分析,其中一种分子又与另二种分子有不同之处,该分子的化学式是 。
正确答案
:(1) 3s23p2(2分) O>C>Si (2分)
(2) sp3(2分) 共价键(2分)
(3) Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大(3分)
(4) V字型(2分) H2S(2分)
:电负性同周期从前往后增加,从上至下减小,O>C>Si SiC的晶体结构与晶体硅的相似,都是原子晶体,C原子的杂化方式为sp3,微粒间存在的作用力是 共价键。离子晶体的晶格能越大,离子键越强,晶格能与原子半径成反比,与电荷数成正比。MgO的熔点比CaO的高,其原因是Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大. SO2、NO2、H2S是分子晶体,分子结构为V字型。H2S有2对孤电子,和其他两种不一样。
(8分)下表列出了①~⑥六种元素在元素周期表中的位置。
请回答下列问题:
(1)①、②、③三种元素相比较,非金属性最强的是__ __(填写元素符号);
(2) ②、⑥两种元素的原子半径大小为:② ⑥(填“<”或“>”);;
(3) 元素①的原子结构示意图 ;
(4)④、⑤两种元素的最高价氧化物对应的水化物在溶液中相互反应的离子方程式是
______________ ____________。
正确答案
(1)F (2)<(3)(4)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
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①~⑥分别为C、O、F、Na、Al、S。
(1)同周期元素自左向右非金属性逐渐减弱,所以非金属性最强的是F。
(2)同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,所以S的原子半径大于O的原子半径。
(3)C的原子序数是6,所以原子结构示意图为。
(4)④、⑤两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠和氢氧化铝,氢氧化铝是两性氢氧化物能溶于强碱,方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
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