- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(10分)A、B、C、D、E为短周期元素,A、B、C在周期表中所处的位置如图所示,A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数,B原子核内质子数和中子数相等。D与A同周期,其最高正价与最低负价代数和为零。A、E可形成AE3型分子,分子中只存在极性键。
(1)B元素在元素周期表中的位置是 。
(2)C的离子结构示意图为 ,用电子式表示AE3的形成过程: 。
(3)由元素A、C及氢元素形成的化合物中含有的化学键的类型有 。
(4)请设计一个实验来说明D与A的非金属性强弱(写出化学方程式即可)
正确答案
(1)第三周期VIA族 (2) ;
(3)离子键、极性共价键 (4) 2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2↑
(或其他合理方法)。
略
周期表前20号元素中有A、B、C、D、E五种元素。已知它们都不是稀有气体元素,且原子半径依次减小,其中A和E同族,A与C、B与E原子的电子层数都相差2,A、B原子最外层电子数之比为1∶4。
(1)写出元素符号:B_____________,D_____________,E_____________。
(2)A和C能以原子数1∶1形成一种化合物,写出该化合物的化学式:_____________。
正确答案
(1)Si F H (2)K2O2
由A、B原子最外层电子数之比为1∶4,且五种元素皆不是稀有气体元素,知A为第ⅠA族元素,B为第ⅣA族元素,又五种元素皆为前20号元素,故B可能为C或Si;又结合A、E同主族,B、E相差两个电子层可推知B为Si、E为H;由A、C相差两个电子层可知C定在第2周期,A为K;又A、B、C、D、E原子半径依次减小,且A、C可形成1∶1型化合物,故C为O,D为F,A、C形成的化合物为K2O2。
(16分)I、关于As的反应中,反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
①已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
②已知0.2molKBrO3在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为 。
③根据上述反应可推知 。(填序号)
④在该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
Ⅱ、X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中X、M的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期的主族元素中原子半径最大,W是地壳中含量最多的金属元素,L的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。用化学用语回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置为 。
(2)Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是 (写化学式)。
(3)原子序数比Y多2的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是 。
(4)写出Z的最高价氧化物对应的水化物与单质W反应的离子方程式为
。
(5)R与Y同周期,R的单质分子R2中有3个共价键,R与L能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是 。
(6)碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。我国从1989年开始,逐步以KIO3取代KI加工碘盐。已知在酸性溶液中可发生反应:+5I-+6H+=3I2+3H2O,据此反应,可用试纸和一些生活中常见的物质设计实验,证明食盐中存在
。可供选用的物质有:①自来水;②蓝色石蕊试纸;③碘化钾淀粉试纸;④淀粉;⑤食醋;⑥白酒;⑦食糖。你认为进行上述实验时必须使用的物质是 (填序号)。
正确答案
(共16分)Ⅰ(6分)①AsH3(1分) ②Br2(1分) ③A·C(2分) ④8︰5(2分)
Ⅱ(10分)(1)第三周期第ⅦA族(1分)
(2)H2SiO3<H2CO3<HClO4(2分)
(3)↑(2分)
(4)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(2分)
(5)Si3N4(1分)
(6)③⑤(2分)
略
(10分)A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,所得的溶液只有E溶液有颜色。取一定量的固体C放在试管中用酒精灯加热,固体的质量会减少。组成这五种物质的离子有(各物质所含的离子均不相同)
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液分别与其他四种反应,均有沉淀;
②B溶液分别与其他四种溶液反应,也有沉淀;只有当B溶液加入到D溶液中时,先有沉淀,继续加入B溶液时,沉淀会消失。
据此推断它们是:A ;B ;C ;D ;E 。
正确答案
A Na2CO3 B Ba(OH)2 C Mg(HCO3)2 D AlCl3 D Fe2(SO4)3 (各2分)
略
(9分)下表是元素周期表的一部分,按要求填空(填元素符号或化学式):
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
(11)
(12)
(1)写出下列元素的元素符号:① ② (11)
(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 。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是 ,碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 。
正确答案
(1)① N ② F (11) Ca (2) K , F , Ar 。
(3) HClO4 , KOH , Al(OH)3 。
略
(6分)元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。请依据元素周期表回答问题。
(1)填写下表
(2)丙的原子结构示意图是 ,该元素与同周期VIIA族元素组成的化合物类型是 。
正确答案
(1)
(2),离子化合物
略
元素周期表反映了元素性质的周期性变化规律。请根据短周期元素在周期表中的位置、结构和相关性质,回答下列问题:
(1)第VIA族元素形成的氢化物中沸点最高的是____________(用分子式表示),原因是____________________,该分子的空间构型为______________。
(2)第二周期元素中,除Be、B、Ne三种元素外,其他元素的氢化物沸点如表1所示,其中E的化学式为 ;第三周期元素单质的熔点(℃)变化如图a所示,其中h的元素符号为 。 (表1)
氢化物
A
B
HF
D
E
沸点/℃
1317
100
19.5
33.35
164
(3)第二、第三周期的某些元素能形成单质甲和化合物乙,它们具有图b所示的结构单元,甲和乙的晶体类型相同,甲的某种同素异形体与乙在高温时能发生置换反应生成h的单质和CO。若该反应生成的h的单质含有1 mol共价键,则参加反应的乙的质量为_______________g。
(4)碳元素的某种单质具有平面层状结构,该单质的名称为__________;同一层中的原子构成许多的正六边形,单质与熔融的钾相互作用,形成某种青铜色的物质(其中的元素钾用“●”表示),原子分布如图c所示,该物质的化学式为 。
正确答案
(1)H2O H2O分子间可以形成氢键 角型或折线型
(2)CH4 Si
(3)30
(4)石墨 KC6
略
某元素的同位素X,它的氯化物XCl 1.49g溶于水制成溶液后,加入1mol·L-1的AgNO3溶液20mL恰好完全反应。若这种同位素原子核内有20个中子,试通过计算确定(写出计算过程):
(1)X元素在周期表中的位置;
(2)把一小粒X的单质放入水中,有何现象? 写出反应的化学方程式。
正确答案
(1)X位于第四周期,ⅠA族
(2)钾粒浮在水面上,剧烈反应,熔成闪亮的小球,四处游动,发出“咝咝”的声音,甚至能自行燃烧,轻微爆炸。
2K+2H2O = 2KOH+H2↑
XCl +AgNO3 =AgCl↓+XNO3
n(XCl)=n(AgNO3)=1mol·L-1×20mL×10-3 L·mL-1=0.02mol,
M(XCl)="1.49g÷0.02mol=74.5" g·mol-1,
Mr(XCl)="74.5," Mr(X)=39,A(X)="39," Z(X)=39-20=19,即X为K。
(1)X位于第四周期,ⅠA族(2分)
(2)钾粒浮在水面上,剧烈反应,熔成闪亮的小球,四处游动,发出“咝咝”的声音,甚至能自行燃烧,轻微爆炸。(2分)
2K+2H2O = 2KOH+H2↑(2分)
完成下列空白:
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:_____。
(2)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第_____族。
(3)周期表中最活泼的非金属元素位于第纵_____行。
(4)所含元素超过18种的周期是第_____、_____周期。
正确答案
(1) (2)Ⅷ (3)17 (4)6 7
依据元素周期表的结构。
X、Y、Z是短周期元素的三种常见氧化物。X跟水反应后可生成一种具有还原性的不稳定的二元酸,该酸的化学式是___________;Y和X的组成元素相同,Y的化学式是____________;1 mol Z在加热时跟水反应的产物需要用6 mol的氢氧化钠才能完全中和,在一定条件下,Y可以跟非金属单质A反应生成X和Z,单质A是________________________。
正确答案
H2SO3 SO3 磷
由X与水反应生成具有还原性酸知X中除氧外的另一元素R有多种可变价态,应为非金属,又X与水反应生成二元酸知,该元素R为ⅣA族或ⅥA族元素,但CO不与水反应,所以短周期的氧化物中符合题意的只有SO2,对应的酸为H2SO3;与SO2的组成元素相同的物质为SO3;由1 mol Z与H2O反应的产物需6 mol NaOH,才能完全中和,说明该水合物为三元酸,Z中除氧外的另一元素是第ⅤA族元素,所以单质A为磷。
(14分)
下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:
(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
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 。
(6)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
(1)略 (2)Al 2Al + 2KOH + 2H2O = 2KAlO2 + 3H2 ↑
(3)略 (4)HClO4 (5)26
(6)(其他合理答案也给分)
略
假设是科学家新发现的一种微粒,试求一个
中所含质子、中子、核外电子的总数是多少?
正确答案
一个中所含质子、中子、核外电子的总数是(A+Z)×b+n。
本题塑造了一个元素符号周围有四个角标的完整的典型符号代表,它能引导在更深层次上理解的意义以及质子、中子和电子之间的数量关系和电性关系。首先搞清楚上述微粒中各个字母所表示的含义:X是元素符号,A是质量数,Z是质子数,b是该微粒所含X的个数,n是整个微粒所带的负电荷数,即从外界夺得的电子数。
一个X原子所含质子、中子、核外电子的总数为A+Z,则b个X原子所含三种基本微粒之和为(A+Z)×b,再加上从外界夺得的n个电子,得出答案为:(A+Z)×b+n。
需要注意的是:n个负电荷是整个微粒所显示的,而不是由一个X所显示的,所以应该是先用一个X原子的质子、中子、电子数之和乘以X的个数后再加所显示的负电荷,学习者容易将顺序搞错,往往写成(A+Z+n)×b;带负电荷说明微粒从外界得到了电子,在算式中应该用加号,相反,带正电荷说明微粒本身失去了电子,在算式中应该用减号。
如果感觉符号比较抽象,可以列举符合要求的一个实例,利用对比的方法加以理解,如。
(10分)阅读下表中部分短周期主族元素的相关信息:
请回答:
(1)元素T与X按原子个数比1:1形成的化合物B的电子式为 ,该化合物中所含的化学键有 (填化学键名称)。
(2)单质T与冷水反应的化学方程式为
(3)将Y与Z形成的化合物的水溶液,逐滴加入到T的最高价氧化物对应水化物的溶液中直至过量(边滴加边振荡),写出此过程中发生反应的离子方程式
、 。
正确答案
(10分)(1)略,离子键、非极性共价键
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3) Al3++4OH—= AlO2— +2H2O Al3++3AlO2— +6H2O=4Al(OH)3 ↓ (2分)
考查元素推断及元素周期律
X的电子排布为2、6,即氧元素;
粒子半径决定于电子层数及核电荷数,第三周期中离子的电子层数较小的只有钠离子、镁离子及铝离子,且铝离子核电荷数最大,可知Y为铝元素;
Z是氯元素,第三周期中原子半径最小的元素
T元素为钠元素:短周期中能与冷水反应生成碱的只有钠元素
(1)化合物B为过氧化钠,其电子式为
(2)钠与冷水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3)AlCl3滴入NaOH溶液中,开始时碱绝对过量,发生的反应为:Al3++4OH—= AlO2— +2H2O;当溶质转变为AlO2—时,继续滴加AlCl3,则发生双水解反应:Al3++3AlO2— +6H2O=4Al(OH)3↓
(12分)现有四种系列同族元素形成的物质,它们的沸点(℃,P=1.01×105Pa)如下表所示,
试根据上表回答下列问题
(1)a为____________色液体;b的分子式为_______________。
(2)写出②系列中物质主要化学性质的递变规律(任写一种)_______ _____
____________________;能够说明该递变规律的化学事实是_________________________
(任举一例,用离子方程式表示)。
3)除极少数情况外,上述四种系列中物质的沸点与相对分子质量之间均存在一定的关系,该关系是___________________________________________________________________。
(4)上表中,______和______两种物质的沸点较同系列其它物质反常,反常的主要原因是__
___________________________________________________________________________。
正确答案
(1)红棕色(1分) H2Se (1分)
(2)氧化性逐渐减弱(2分) Cl2+2Br-=2Cl-+Br2(其它合理答案也可)(2分)
(3)随着相对分子质量增大,沸点逐渐升高(2分)
(4)HF、(1分)H2O (1分)它们分子间易形成氢键(2分)
略
(12分)X、Y、Z、W、N五种元素中,X原子核外的M层中只有两个成对电子,Y原子的外围电子排布式为nsnnpn+1,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,W的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,N在元素周期表的各元素中电负性最大。
(1)Z元素基态原子的电子排布图为
(2)W的元素符号是 ,在周期表中的位置是 ,其基态原子的电子排布式为 ,在形成化合物时它的最高化合价为
(3)Y的氢化物的VSEPR模型是 ,属于 分子(填极性或非极性),
(4)X的氢化物的沸点 Z的氢化物的沸点(填大于、小于或等于)
原因是
(5)用氢键表示式写出N的氢化物溶液中存在的所有氢键
正确答案
(12分)(1)电子排布图:
(2) Cr ,第四周期第VIB族, 1s22s2p63s23p63d54s1 , +6价
(3)VSEPR模型是 四面体形 ,属于 极性 分子
(4)X的氢化物的沸点 小于 Z的氢化物的沸点(填大于、小于或等于)
原因是水分子间能形成氢键使水的沸点大于硫化氢
(5)F—H…F F—H…O O—H…F O—H…O
略
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