- 物质结构元素周期律
- 共75155题
X、Y和Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的气体,Y的最高正价与最低负价的代数和为2,Z与X原子最处层电子数相同。回答下列问题:
(1)X、Y和Z的元素符号分别为 、 、_ 。
(2)选用以上元素组成一种离子化合物,该化合物为______ 。
(3)X和Y组成的化合物Q中,既含有极性共价键又含有非极性共价键,Q的分子式是 。Q在空气中点燃时,迅速而安全的燃烧,其反应产物没有任何污染,燃烧时的化学方程式为 ;Q还可将酸性工业废水中的Cr2O72-还原为Cr3+,氧化产物为常见气体。相应的离子方程式为 。
正确答案
(1)H、N、Na
(2)NaH(或NaN3)
(3)N2H4+O2N2+2H2O;3N2H4+2Cr2O72-+16H+=4Cr3++14H2O+3N2↑
试题分析:密度最小的单质气体为H2,,X为H.。短周期元素中原子序数比1大的Y的最高正价与最低负价的代数和为2,绝对值的和等于8的元素是N。短周期元素中原子序数比Y大最外层有1个电子的元素为Na。这几种元素组成的离子化合物可能是NaH或NaN3。N、H两元素的既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是N2H4,它在空气中燃烧的方程式为:N2H4+O2N2+2H2O;N2H4有还原性,可与Cr2O72-反应3N2H4+2Cr2O72-+16H+=4Cr3++14 H2O+3N2↑而将酸性工业废水中的Cr2O72-还原为Cr3+除去。
(12分)下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表某一化学元素。
(1)i是铁元素,其原子的最外层电子数为2,请写出铁元素的原子结构示意图__________。
(2)由以上元素形成的金属单质中,熔点最低的是__ __。(填元素符号)
(3)NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2ONH4++OH-,试判断NH3溶于水后,右图中形成的NH3·H2O的合理结构是________(填序号)。
(4)a位于第ⅠA族,有人认为a也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是
(5)1906年的诺贝尔化学奖授予为制备F2单质作出重要贡献的化学家莫瓦桑,请预测首先被用来与F2反应制备稀有气体化合物的元素是_________(填写字母)。
(6)利用稀有气体化合物,人们实现了许多制备实验上的突破。如用XeO3在碱性条件下与NaBrO3反应生成NaBrO4,同时放出Xe。写出该反应的方程式:
正确答案
(1) (2)e (3)(b) (4)C (5)j (6)
试题分析:根据元素在周期表中的分布,可以知道:a是H,b是He,c是N,d是O,e是Na,f是Al,g是Cl,h是Ar,i是Fe,j是Xe.
(1)Fe是26号元素,原子结构示意图为:,故答案为:
;
(2)钠和铝中,熔点最低的是Na,故答案为:Na;
(3)NH3溶于水后,形成的NH3•H2O中,根据NH3•H2O的电离方程式为NH3•H2ONH4++OH-,可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构,故答案为:(b);
(4)因首先被用来与F2反应制备稀有气体化合物的元素的性质最活泼,而稀有气体化学性质相对稳定,从上至下,稀有气体元素金属性增强,相对来说易失去电子,所以最先制得j的氟化合物,故答案为:j;
(5)根据信息可知:反应物有XeO3和NaBrO3,生成物有NaBrO4和Xe,结合氧化还原电子得失配平可知:XeO3+3NaBrO3═3NaBrO4+Xe,故答案为:XeO3+3NaBrO3═3NaBrO4+Xe↑;
(6)氯化氢是含有H-Cl共价键的共价化合物,故答案为:共价.
点评:本题考查学生元素周期表中的基本知识,题目设置难度较高,综合性较强。
Ⅰ(4分)(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号 。
(2)元素周期表中,所含元素超过18种的周期是 。
Ⅱ(6分)有:① 168O、178O、188O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石④H、D、T 四组微粒或物质,回答下列问题:
(1)互为同位素的是___________; (2)互为同素异形体的是_______________;
(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物,这些化合物中分子量最大的是_____________(填化学式)。
正确答案
(1) 188O (2)第六、七周期
Ⅱ(1)①④(2)③(3)31T2188O
写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号188O,元素周期表中,所含元素超过18种的周期是第六、七周期,有镧系、锕系。分子量最大的是31T2188O。
A、B、C属于周期表前4周期的元素,它们的原子序数依次增大。A、B属于同一周期,A、C是生活中常见的金属元素。C的原子序数是A的2倍,B的单质常温下为黄色粉末。
(1)C在周期表中位于 周期 族。
(2)在加热条件下B单质与C单质反应的化学方程式是 。
(3)A的氧化物是某矿物的主要成分,由该矿物提取A元素的第一步是用NaOH溶液处理矿物,使A元素变为可溶性盐,该反应的离子方程式是 。
(4)B与C形成的化合物CB2,在有水存在的条件下用氧气氧化该化合物,得到强酸性溶液,低温下从该强酸性溶液中还可结晶出浅绿色的C的低价盐,该氧化还原反应的化学方程式是 。
正确答案
(1)四(1分);Ⅷ
(2)S+FeFeS
(3)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
(4)2FeS2+7O2+2H2O=2H2SO4+2FeSO4
本题考查元素周期表中元素的推断。关键在于找到熟悉周期表的结构,同时找一题眼进行突破,常温下是黄色粉末的单质只有S,故B是S。生活中常见的金属元素是铁和铝,原子序数分别是26、13,符合题意(C的原子序数是A的2倍),故A是铝,C是铁。
(12分)A、B、C、D 四种主族元素原子序数均在20以内,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元素原子的最高正价为+6价,C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,D可与C形成化合物D2C。
(1)D元素的名称_______;B在周期表中的位置:第_______周期第_______族
(2)A、B形成的化合物以_______共价键相结合(填极性或非极性)
(3)以C的最高价氧化物对应的水化物作为电解质溶液,组成氢氧燃料电池,放电时则负极区溶液的pH_______(填增大、减小、不变)
(4)以D的最高价氧化物对应的水化物作为电解质溶液,组成氢氧燃料电池,则正极的电极反应式为_____________________
(5)A、B、C、D四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是(用离子符号表示) ____________________________
(6)C的质子数和中子数相等,则C 的原子组成符号为_______它形成的氢化物的还原性_______氯化氢(填强于或弱于)
正确答案
(1)钾 二 ⅤA (各1分,共3分)
(2)极性 (1分)
(3)减小 (1分)
(4)O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- (2分)
(5)S2- > K+ > N3- > H+ (2分)
(6) (2分)
强于 (1分)
试题分析:A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等,应为H元素,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,则B为第二周期第ⅤA族,为N元素;C元素原子的最外层电子数比次外层少2个,应为S元素,C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子层结构,两元素可形成化合物D2C,则D为K元素
D为钾元素,B为N元素,原子序数为7,原子核外有2个电子层,最外层电子数位5,则位于第二周期第ⅤA族,
A是 H,B是N,两者都是非金属元素,但两者原子核外电子不同原子半径不同,形成的化学键应为极性共价键。
C为S,其最高价氧化物对应的水化物是硫酸,组成氢氧燃料电池,负极:2H2 -4e- = 4H+;正极:O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O;总:2H2+ O2= 2H2O 。负极氢离子不断的增加,PH减小
D为K,最高价氧化物的水化物是氢氧化钾,碱性条件下
负极:2H2+4OH- - 4e-=4H2O 正极:O2+4e-+2H2O=4OH-
同主族元素,随着原子序数增大,离子半径逐渐变大;同周期元素,随着原子序数增大,离子半径逐渐变小。具有相同电子层结构的离子,原子序数越大,离子半径越小。
C元素原子的最高正价为+6价,C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,D可与C形成化合物D2C,且C的质子数和中子数相等,所以C为S,同周期元素,氯的非金属性强于硫,所以氯化氢的稳定性强于硫化氢。
有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的核电荷数依次增大;且都小于20。其中只有X、Z是金属元素;V、Z元素原子最外层都只有一个电子;W、Y元素原子的最外层电子数相同,且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍;X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半.由此推知:
V是 、W是 、X是 、Y是 、Z是 (填元素符号)
正确答案
H O Al S K
试题分析:根据V是所有元素中原子序数最小的,最外层只有一个电子,因此V是H;W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍,则W的核外电子排布是2、6,因此W是O;W、Y元素原子的最外层电子数相同,所以Y是S元素;X元素元素序数小于S,而且原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半,则其核外电子排布为2、8、3,所以Y是Al。由于Z原子序数比S大,而且Z元素原子最外层都只有一个电子,所以Z是K。因此,这几种元素分别是:V:H;W:O;X:Al; Y:S ;Z:K。
现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题:
(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式__________________________________。
(2)B的基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有①_________个伸展方向,原子轨道呈②__________________形。
(3)某同学根据上述信息,推断C的基态原子的核外电子排布图为:
该同学所画的电子排布图违背了_________________________。
(4)G位于①_________族②________区,价电子排布式为③______________________。
(5)DE3分子中,中心原子的杂化方式为①_____________,其分子的立体构型为②_____________。
(6)F晶体的晶胞如下图所示,若设该晶胞的密度为ag·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,F原子的摩尔质量为M,则F原子的半径为_____________cm。
正确答案
(1) (2分) (2)3(2分) ,哑铃型(2分) (3)泡利原理(1分) (4)第VIIB(1分)
d(1分) ,3d54s2(1分) (5)sp3(1分) ,三角锥(1分) (6) (3分)
试题分析:根据题目所给信息可知:A为H元素。B元素的核外电子排布为1s22s22p3。不可能为1s22s22p53s2。
所以B为N元素。根据C原子的第一至第四电离能的数据:可知C原子最外层2个电子易失去。结合题干
信息,主族元素,原子序数递增,可推知C为Mg元素。D原子核外所有p轨道全满或半满,可推知D的
核外电子排布为1s22s22p63s23p3或者为1s22s22p63s23p6,前面排布是P元素。后面是Ar元素(非主族元素)。E元素的主族序数与周期数的差为4,D是P元素,所以E只能在第三周期,所以为第VIIA族。E为Cl元素。F是前四周期中电负性最小的元素,电负性同周期从左到右逐渐增大,同主族从上到下逐渐减小。所以可推知F是K元素。G在周期表的第七列。所以为第VIIB族。为Mn元素。综上所述可推知各元素分别为:A是H,B是N,C是Mg,D是P,E是Cl,F是K,G是Mn。
(1)已知NH5为离子化合物,非金属离子化合物,显然应是铵盐,还有铵根离子,所以其电子式为。
(2)N的核外电子排布为1s22s22p3,其基态原子中能量最高的电子应是p电子,其电子云在空间有3个伸展方向(x,y,z),原子轨道呈哑铃形。
(3)某同学根据上述信息,推断C的基态原子的核外电子排布图为:
电子排布图中3s违背了泡利原理。同一轨道上不可能存在两个状态完全一样的电子。
(4)Mn价电子排布式为3d54s2,位于第VIIB族d区。
(5)PCl3分子中,根据VSEPR理论,价层电子对数目为4对,孤电子对数是1,所以中心原子的杂化方式为sp3,其分子的立体构型为三角锥。
(6)F晶体的晶胞如下图所示,若设该晶胞的密度为ag·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,F原子的摩尔质量为M,根据晶胞结构可推断出,一个晶胞单元中含有2个金属原子。设晶胞边长为bcm,则有b=4r,根据ρ=
,则有(
)3=
可推出r=
。
现有A、B、C、D、E五种可溶性强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各离子不重复):
阳离子:H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+ 阴离子:OH-、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-
已知:①A、B两溶液呈碱性,C、D、E溶液呈酸性。
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量,沉淀量先增加后减少但不消失。
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。
请回答下列问题:
(1)写出A与D的化学式: A______________,D_______________。
(2)写出A与E溶液反应的离子方程式:____________________________________。
(3)已知:NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq)+H2O(1)△H=-akJ·mol-1.请写出表示相同条件下B与C的稀溶液反应的中和热的热化学方程式:________________。
(4)若25℃时,C、E及醋酸三种溶液的pH=4,则E和C溶液中由水电离出的c(H+)的比是_______________;将C与醋酸混合,醋酸的电离程度将____________(填“增大”“不变”或“减小”)(水的浓度视为常数).
(5)用惰性电极电解0.1mol·L-1 D与0.1mol·L-1C各100mL混合后的溶液,电解一段时间后,阴极质量_________(填“增大”“不变”或“减小”,下同);溶液的pH____________.
(6)向(5)中所得溶液中加入足量铁粉,则所能溶解的铁粉质量为___________g。
正确答案
(1)Na2CO3 AgNO3(每空1分)
(2)2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑(2分)
(3)Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=
BaCl2(aq)+H2O(l) △H=-aKJ·mol-1(2分)
(4)106:1(2分) 不变(2分)
(5)不变(1分) 减小(1分) (6)0.21(2分)
试题分析:
本题考查的是离子推断的综合题。主要与离子共存,电解质的电离,及基本概念中离子方程式的书写,反应原理中的水的电离,电解池,及相关计算等综合在一起。题目综合性较强。根据题意告知A、B、C、D、E五种可溶性强电解质,并且A、B两溶液呈碱性,根据离子共存的知识判断。CO32-不能与H+、Al3+、Ag+、Ba2+共存,不满足题目要求中可溶性强电解质。所以CO32-只能与Na+结合成Na2CO3。显然OH-不能与:H+、Al3+、Ag+结合。那只有与Ba2+结合形成Ba(OH)2。所以A、B应是Na2CO3、Ba(OH)2中的任一种。
Ag+不能与Cl-、SO42-共存。所以只能与NO3-形成AgNO3。而根据信息向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量,沉淀量先增加后减少但不消失。沉淀增加后又减少,所以说明存在Al3+,所以得出B是Ba(OH)2,A是Na2CO3。沉淀又没完全消失,所以可推断出阴离子是SO42-。所以可推出E是Al2(SO4)3。剩下离子只有两种:阳离子是H+,而阴离子有Cl-。二者结合得HCl。根据D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀可推断出D是AgNO3。所以综上所述可推断出各物质依次为:A:Na2CO3 B:Ba(OH)2 C:HCl D:AgNO3 E:Al2(SO4)3
(1)A为Na2CO3 D为AgNO3
(2)Na2CO3与Al2(SO4)3反应,发生双水解。离子方程式:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)已知:NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq)+H2O(1)△H=-akJ·mol-1.请写出表示相同条
件下Ba(OH)2与HCl的稀溶液反应的中和热的热化学方程式:根据中和热的定义是酸与碱反应生成1molH2O所放出的热量,再把各物质状态分别标出得到:Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=
BaCl2(aq)+H2O(l) △H=-aKJ·mol-1。
(4)HCl的pH=4,c(H+)=10-4mol/L,c(OH-)=10-10 mol/L,由水电离出的c (OH-)=10-10 mol/L,所以由水电离出的c(H+)=10-10 mol/L,Al2(SO4)3溶液的pH=4,由于Al3+的水解促进水的电离使得溶液显酸性,所以c(H+)=10-4mol/L,溶液中的H+全部来自于水,所以由水电离出的c(H+)=10-4mol/L。所以二者比值为106:1。将HCl与醋酸混合,醋酸的电离程度将不变。二者c(H+)=10-4mol/L,所以混合后c(H+)=10-4mol/L。对于水的电离平衡没有影响。
(5)0.1mol·L-1AgNO3与0.1mol·L-1 HCl各100mL混合后,所得溶液为)0.05mol·L-1HNO3溶液和AgCl。所以此时用惰性电极电解,电解的实质是电解水。阳极析出氧气,阴极析出氢气。电解一段时间后,阴极质量不变;溶液的酸性增强,pH减小。
(6)向(5)中所得溶液中加入足量铁粉,(5)中溶液中n(HNO3)=0.01mol。足量铁粉与HNO3反应,则有3Fe~8 HNO3,n(Fe)=n(HNO3),m(Fe)=
×63g/mol×0.01mol=0.21g
下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩中元素,用元素符号或化学式回答以下问题:
(1)在这些元素中,金属性最强的元素是
(2)化学性质最不活泼的元素其原子结构示意图为 ;
(3)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 ,呈两性的氢氧化物是 ;
(4)在③~⑦元素中,原子半径最大的是 ,原子半径最小的是 ;
(5)在⑦与⑩的单质中,化学性质较活泼的是 ,可用什么化学反应说明该事实(写出反应的化学方程式): 。
正确答案
(1)K
(2)
(3)HClO4,KOH,Al(OH)3
(4)Na ,Cl ;(5)Cl2,2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
试题分析:(1)同周期的元素,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。所以金属性最强的 元素是⑨元素K。(2)对于惰性气体元素来说,原子的最外层达到了2个或8个电子的稳定结构,化学性质最不活泼。所以化学性质最不活泼的元素是⑧元素Ar.其原子结构示意图为.(3)在表格中元素的非金属性最强的是②元素F。但其没有含氧酸。在其余的元素中,非金属性最强的是⑦元素Cl,它的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4。金属性最强的元素是⑨元素K。元素的金属性越强,其对应的最高价氧化物的水化物碱性最强。所以碱性最强的是KOH。Al(OH)3既能与酸反应生成盐和水,也能与碱反应生成盐和水。是两性氢氧化物。因此呈两性的氢氧化物是Al(OH)3。(4)③~⑦元素是同一周期的元素,从左到右,随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小。所以原子半径最大的是Na,原子半径最小的是Cl。(5)⑦元素的单质Cl2与⑩元素的单质Br2,元素的非金属性越强,元素相应的单质的氧化性就越强。由于非金属性Cl>Br。所以单质化学性质较活泼的是Cl2。活动性强的元素的单质能把活动性弱的从化合物中置换出来。Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2.
W、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。W、Z同主族,可形成离子化合物ZW;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子;X的气态氢化物水溶液呈碱性
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为_________,上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_____(写化学式),W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是___________________(用化学符号表示)。
(2) Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_______(写单质的化学式)、_________(写出化合物的化学式)。
(3) Y与M的氢化物中,热稳定性更好的是____________(填化学式),原因是_____________________
(4) ZW的电子式为__________,ZW与水反应放出气体的化学方程式为__________________________。
(5)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的X4分子。X4分子结构如下图所示,已知断裂lmolX-X吸收167kJ热量,生成1mo1X2放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是____________。
A.X4沸点比P4(白磷)低,属于原子晶体
B.lmol X4气体转变为X2吸收882kJ热量
C.X4与X2互为同素异形体
(6)发射“神六”时用X2W4作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。已知声称1mol水蒸气时放热283.9KJ,写出X2W4 (g)和NO2(g)反应的热化学方程式______________________________________
同时,X2W4可作为新型燃料电池的燃料,在氧气中燃烧生成氮气和水,请利用X2W4、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,写出该电池负极的电极反应式________________________,指出电解质溶液中OH-离子向________极移动。
正确答案
(19分)第二周期ⅥA族(1分),HClO4(1分),S2-> O2->Na+>H+(2分)
(2) O3或Cl2(1分)、ClO2(1分)
(3) H2O (1分),O的非金属性大于S (2分)
(4) (2分);NaH+H2O==NaOH+H2↑(2分)
(5) C(1分)
(6) 2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H = -1135.6KJ/mol(2分,未写状态扣1分,△H未写或计算错误或单位未写扣1分) N2H4 -4e-+4OH-==N2+4H2O (2分),负(1分)
试题分析:X的气态氢化物水溶液呈碱性,则X一定是氮元素。Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子,属于M是S元素,Y是氧元素。W、Z同主族,可形成离子化合物ZW,则Z是Na,W是H元素。
(1)Y在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,则上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4。核外电子排布相同的微粒,其微粒半径随原子序数的增大而减小,则W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是S2-> O2->Na+>H+。
(2) Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有O3或Cl2或ClO2。
(3)非金属性越强,氢化物的稳定性越强。O的非金属性大于S,所以水的沸点高于H2S的。
(4)NaH是离子化合物,其电子式为,与水反应放出气体的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑。
(5)X4沸点比P4(白磷)低,属于分子晶体,A不正确;lmol X4气体转变为X2应该是放出167kJ×6-942kJ ×2=882kJ热量,B不正确。由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,C正确,答案选C。
(6)1mol水蒸气时放热283.9KJ,则该反应的热化学方程式是2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H = -1135.6KJ/mol。原电池中负极失去电子,则该电池负极的电极反应式是N2H4 -4e-+4OH-==N2+4H2O。原电池中阴离子向负极移动。
点评:该题是高考中的常见题型,所以中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和基础性知识的巩固与训练,有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,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。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。
甲、乙、丙、丁是由短周期元素组成的物质,它们之间存在如下转化关系。
甲+乙丙+丁
(1)转化关系中所涉及的反应甲和乙为非氧化还原反应,且乙为水。 若甲为固体,甲和乙反应生成的丙和丁是二种弱碱。则甲的化学式是 。
(2)转化关系中所涉及的反应为氧化还原反应,且乙为水。
① 若甲和丙是同主族元素组成的单质,且组成甲的元素位于第三周期,此反应的离子方程式是 。
② 若丙和丁都可在一定条件下还原CuO,甲+乙丙+丁
写出该反应的化学方程式: 。
③ 若甲是由N和O元素组成的气态红棕色物质。将3.36 g Fe加到一定量丙稀溶
液中,收集到1.12 L气体丁(已折算为标准状况),则反应的离子方程式是:
。
正确答案
(8分,每空2分)(1)Mg3N2 (2)①2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑
②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)③6Fe+2H++5NO3-= 3Fe2++3Fe3++5NO ↑+10H2O
试题分析:(1)由于甲和乙反应生成的丙和丁是二种弱碱,所以符合条件的是氮化镁,化学式是Mg3N2,和水反应生成氨气和氢氧化镁。
(2)① 若甲和丙是同主族元素组成的单质,且组成甲的元素位于第三周期,则甲应该是钠,反应的离子方程式是2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑。
② 若丙和丁都可在一定条件下还原CuO,则该反应应该是制备水煤气的反应,方程式是C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
③甲是由N和O元素组成的气态红棕色物质,则甲是NO2。NO2溶于水生成NO和硝酸,这说明丙是硝酸。3.36铁的物质的量是0.06mol。稀硝酸的还原产物是NO,则NO的物质的量是0.05mol,因此反应中转移0.05mol×3=0.15mol电子。设生成的亚铁离子和铁离子的物质的量分别是x和y,则x+y=0.06mol、2x+3y=0.15mol。解得x=y=0.03mol,所以该反应的离子方程式是6Fe+20H++5NO3-= 3Fe2++3Fe3++5NO ↑+10H2O。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,难易适中。该题在注重对学生基础性棕色巩固与检验的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导。该题最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
(12分)
已知A、B、C、D、E是短周期的5种元素,它们的原子序数依次增大。A元素原子形成的离子核外电子数为零;C、D、E三种元素的最高价氧化物对应水化物之间可以两两反应;A与C同主族;B与E同主族;E的单质为黄色晶体,易溶于二硫化碳。
小题1:请写出B、D元素的名称:B ,D
小题2:画出C元素的离子结构示意图
小题3:写出D的单质与C的最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式
小题4:A、B、C三种元素形成的化合物为 , 所含的化学键类型为
正确答案
小题1:氧、铝
小题1:
小题3:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
小题4:NaOH 离子键和极性键
考查原子核外电子的排布规律和元素周期表的结构以及元素周期律的应用。A元素原子形成的离子核外电子数为零,则A是H。E的单质为黄色晶体,易溶于二硫化碳,则E是S。B与E同主族,则B是O。C、D、E三种元素的最高价氧化物对应水化物之间可以两两反应,说明一定含有铝元素。根据原子序数大小可知D是Al,则C是Na。H、O和Na形成的化合物是NaOH,属于离子化合物,含有离子键和极性键。
C、S、O、Se是同族元素,该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题:
(1)Ge的原子核外电子排布式为
(2)C、Si、Sa三种元素的单质中,能够形成金属晶体的是
(3)按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质
①CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式 ;
②SO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式 ;
③已知SnO2是离子晶体,写出其主要物理性质 (写出2条即可)
(4)CO可以和很多金属形成配合物,如Ni(CO)2,Ni与CO之间的键型为
(5)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比,已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm-3,CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-2,则Ni(CO)中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度 (填字母)
A.强
B.弱
C.相等
D.无法判断
正确答案
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2
(2)Sn
(3)①直线型 共价键(或α键与π键)②Si=O通过共价键形成四面体结构,四面体之间通过共价键形成空间网状结构共价键(或α键)③熔融时能导电、较高的熔点
(4)配位键
(5)B
考查学生对原子结构和原子核外电子排布的了解,对常见物质空间构型和化学键与物质性质的了解,以及对原子晶体、金属晶体、简单配合物的结构的了解和对离子键形成的理解,考查学生的归纳推理能力、信息迁移能力及其综合应用能力。
下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。
请回答下列问题(除特别说明外,凡涉及用元素回答的问题均用具体元素符号表示):
(1) 在化合物YZ2中Y的化合价为________;Y2-与Na+的半径大小为_______________;
(2) R原子的电子轨道排布图为
____________________________________________________________________________;
(3)在X、Y、Z三种元素中,电负性由大到小的顺序是______________________;X与Y的第一电离能:X___Y(填“<”、“>”或“=”),其理由是__________________________________。
(4)有一种酸HX3的酸性与醋酸相近,HX3溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为_________
__________________________________。
正确答案
(9分) (1)+2价; O2->Na+或Na+
(3)F>O>N; >; N原子的2p轨道电子数为半充满状态,较稳定
(4)HN3+OH-===N+H2O【(2)、(4)2分,其余每空1分】
试题分析:(1)根据元素在周期表中的位置可知,X、Y、Z是第二周期元素,R是第三周期元素,W四第四周期元素,J是第五周期元素。其中X是N,Y是O,Z是F,W是Cl,J是Kr。所以在OF2中氧元素的化合价是+2价。氧离子与钠离子的核外电子排布相同,所以离子半径是O2->Na+。
(2)根据构造原理可知,S原子的电子轨道排布图为。
(3)非金属性越强,电负性越大,则电负性大小顺序是)F>O>N。由于N原子的2p轨道电子数为半充满状态,较稳定,所以氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能。
(4)酸HX3的酸性与醋酸相近,这说明HN3是一元弱酸,因此该溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为HN3+OH-===N+H2O。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,难易适中,贴近高考。注重对学生能力的考查与训练。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,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。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。
A、B、C、D代表元素周期表中4种元素,请完成下列问题
(1)A元素的基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,该元素氢化物比同族元素氢化物熔沸点高的原因是 ;第一电离能比后面一号元素大的原因是
(2)B元素与氧元素形成的一种化合物是含有4个原子18个电子的分子,该化合物的电子式为 ,若向该化合物的稀溶液中加入少量二氧化锰,有无色气体产生,该反应的化学方程式为
(3)C元素的正三价离子的 3d轨道为半充满状态,C元素的符号为 ,在同期表中位于 周期 族,原子结构示意图为
(4)D元素位于元素周期表第四周期第ⅠB族,其基态原子的电子排布式为
正确答案
⑴NH3分子间有氢键;第一电离能不O大的原因是 N原子的2P轨道是半充满的较稳定状态;
⑵ ; 2H2O2
2H2O+O2↑
⑶Fe,位于第四周期Ⅷ族,原子结构示意图 ⑷1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1
试题分析:根据题意可知:A是N;其相应的氢化物NH3的熔沸点比同族元素氢化物熔沸点高是因为在NH3分子间除了存在一般的分子间作用力外,还存在有氢键,增加了分子之间的相互作用。一般情况下,同一周期的元素,元素的原子序数越大,元素的非金属性越强,原子半径越小,失去电子越难,第一电离能越大,但是由于N原子2P轨道处于半充满的稳定状态,所以比O元素的第一电离能大。(2)B元素是H,它与O形成的18个电子的分子是H2O2,电子式为;H2O2在MnO2催化作用下反应的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑;(3)C元素的正三价离子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5,则C是26号元素Fe,该元素在周期表中位于第四周期Ⅷ族,原子结构示意图为
;(4)D元素是29号元素Cu,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1
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