- 物质结构元素周期律
- 共75155题
人类在使用金属的历史进程中,经历了铜、铁、铝之后,第四种将 被广泛应用的金属被科学家预测是钛(Ti),它被誉为“未来世纪的金属”。
试回答下列问题:
(1)Ti元素在元素周期表中的位置是第____周期,第____族;其基态原子的价电子层排布为____。
(2)在Ti的化合物中,可以呈现+2、+3、+4三种化合价,其中以+4价的Ti最为稳定。
①偏钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图,它的化学式是____;
②已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体,一种为 色,另一种为绿色,但相关实验证明,两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;
b.分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的沉淀质量的2/3。则绿色晶体配合物的化学式为____,绿色晶体中含有的化学键类型是____。
正确答案
(1)四 ;ⅣB ;3d24s2
(2)①BaTiO3 ;②[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O ;共价键 、配位键 、离子键
(1)Na3N与水作用可发生水解反应,并产生气体,填空回答下列问题:
①Na+与N3-的微粒半径关系是Na+__________N3-(填“>”、“=”、“<”)
②写出Na3N与水反应的化学方程式:____________________,
(2)有三种固态物质,它们的性质如下:
A物质:无色晶体,熔点3550℃,不导电,质硬,难溶于水及有机溶剂。
B物质:无色晶体,溶于水,质硬而脆,熔点800℃,熔化时能导电。
C物质:熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电。
根据上述性质,可推断它们晶体类型为:A为_____晶体,B为_____晶体,C为____晶体。
正确答案
(1)① <;② Na3N+3H2O==NH3↑+3NaOH
(2)A:原子晶体;B:离子晶体;C:分子晶体
W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中Z位于ⅦA族。请回答下列问题。
(1)W的原子结构示意图为__________。能说明Z的非金属性比X的金属性强的事实是____________(举一例)。
(2)W、Y和氢可形成原子个数比为1:1:4的化合物,工业酒精中含有此物质。该化合物的一个重要作用是用作燃料电池,如图是2004年批量生产的以该物质为燃料的燃料电池结构示意图。则a通入的物质为
____________,B电极反应式为____________________。
(3)电解NaZ水溶液时,阴极的电极反应式为________________________。工业上,用上述反应的阳极产物和Ca(OH)2为原料,制备漂白粉反应的化学方程式为________________________。
(4)已知:298K时,金属钠与Y2气体反应,生成1 mol Na2Y固体时,放出热量414 kJ;生成1 mol Na2Y2固体时,放出热量511 kJ。由Na2Y固体与Y2气体反应生成Na2Y2固体的热化学方程式为________________________。
正确答案
(1);高氯酸的酸性强于磷酸 (或HCl的稳定性强于PH3)
(2)CH3OH;O2+4H++4e-=2H2O
(3)2H++2e-=H2;2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)Na2O(s)+1/2O2(g)=Na2O2(s) △H=-97kJ/mol
现有七种短周期元素,其原子序数按A、B、C、D、E、F、G的顺序递增。A元素的最高正化合 价和最低负化合价的代数和等于O,且A是形成化合物种类最多的元素;C原子能形成分别含10 电子、18电子的两种阴离子,且C与F位于同一主族;D单质投入冷水中反应缓慢,投入沸水中迅 速产生气泡;E的简单阳离子是同周期元素所形成的简单离子中半径最小的。回答下列问题。
(1)B位于周期表第___周期第___族。
(2)A、B、C三种元素能形成等电子体,请写出其中一组等电子体:___。
(3)元素M位于E与F元素之间,且M单质是优良的半导体材料,广泛用于太阳能电池。M、F、G 的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为____(用化学式表示)。
(4)若选择三种试剂设计实验能证明非金属性:B>A>M,用化学方程式表示实验原理____。
(5)A、M、F、G的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为___(用化学式表示)。
(6)下列实验方法能证明D与E的金属性强弱关系的是___。
A.比较D和E的单质分别与稀硫酸、稀盐酸反应产生气泡的快慢
B.比较D和E的单质分别与同浓度的氢氧化钠溶液反应产生气泡的快慢
C.比较D和E的单质分别与氯气、氧气、硫等非金属单质反应的产物
正确答案
(1)2 ;VA
(2)N2和CO(或N2O和 CO2,其他合理答案也可)
(3) HCl> H2S> SiH4 (4)Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O、Na2SiO3+ H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3
(5)HClO4> H2SO4>H2CO3>H2SiO3(或H4SiO4)
(6)A
X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
⑴ L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l︰3和2︰4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶ 硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成1 mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1 ⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。
正确答案
(1)O;第三周第ⅢA族;Al>C>N>O>H
(2) ;
(3) 34;H2SeO4;b
(4) Al-3e-=Al3+、Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2;2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大。B、C、D同周期,A、D同主族,E和其它元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高价氧化物的水化物均能互相反应生成盐和水。A和E可形成离子化合物,其晶胞结构如下图所示
(1)A和E所形成的化合物的电子式是______________
(2)A、B、C、D四种元素的原子半径由小到大的顺序为_____________(用元素符号表示)
(3)A和D的氢化物中,后者沸点较低,原因是__________________
(4)A和E的化合物晶体中,每个阳离子的周围与它最近且等距离的阳离子共有______个
(5)已知A和E所形成的化合物晶体的晶胞体积为1.6×10-22cm3,则A和E组成的离子化合物的密度为
___________(结果保留一位小数)
正确答案
(1)
(2)F < Cl < Al < Na
(3)由于HF分子间存在氢键
(4)12
(5)3.2g/cm3
下表为元素周期表的一部分,元素①-⑦是短周期的主族元素,请参照元素①-⑥在表中的位置,回答下列问题:
(1)写出⑥在元素周期表中的位置______.
(2)②的气态氢化物的沸点______⑥的气态氢化物的沸点.(填大于、小于或等于)
(3)④的最高价氧化物与③的最高价氧化物对应的水化物的水溶液反应的离子方程式为
______.
(4)①和⑤形成的化合物是化工行业已合成的一种硬度很大、熔点很高的晶体,若已知在此化合物中各元素均处于其最高或最低价态,据此推断:该化合物的化学式可能是______,与该化合物晶体类型相同的是______(请用相应的编号填写).
(5)由①和③形成的化合物甲和乙,甲受到撞击会分解生成一种固体单质和一种气体单质,此反应中反应物、固体单质和气体单质的物质的量之比是2:2:3;乙中加入过量的盐酸后生成两种盐,在其中一种盐中加入NaOH溶液后加热,能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体.则化合物甲的化学式为______,化合物乙与过量盐酸反应的化学方程式为______.
正确答案
根据元素在周期表中的分布知识,可以推知①是N②是O③是Na④是Al⑤是Si⑥是S⑦是Cl.
(1)S在周期表中的位置是:第3周期 VIA族,故答案为:第3周期VIA族;
(2)分子量越大,氢化物的沸点越高,在水分子间存在氢键,所以沸点高于硫化氢,故答案为:大于;
(3)Al的最高价氧化物Al2O3,是两性氧化物,与Na的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠的水溶液反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(4)氮化硅Si3N4是一种原子晶体的化合物,硬度很大、熔点很高,具有空间网状结构,与C具有相同的结构,故答案为:Si3N4 ;C;
(5)叠氮化钠甲受到撞击会分解生成金属钠单质和氮气,铵盐中加入NaOH溶液后加热,能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体氨气,所以乙中加入过量的盐酸后生成氯化铵和氯化钠,化合物乙是Na3N,故答案为:NaN3;Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl.
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②Y原子价电子(外围电子)排布为msnmpn;③R原子核外L层电子数为奇数;④Q、X原子P轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是_______________。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空轨道接受NH3分子提供的________形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是______。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙
b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙
d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________________________ (用元素符号作答)。
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其分子中σ键与π的键数之比为_________。
(6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于___________(填晶体类型)。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d9(2)孤电子对
(3)b
(4)Si
(5)3:2
(6)原子晶体
有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其元素特征信息如下表:
(1)写出化合物Y所含的化学键名称____;
(2)D、E、F的简单离子半径由大到小的顺序是(用化学式表示)_____;
(3)写出两种均含A、B、C、F四种元素的化合物在溶液中相互反应的离子方程式___;
(4)向Fe和D单质组成的混合物中,加入足量F的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,固体全部溶解。向所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,将产生的沉淀过滤出来,经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体,经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等,则原混合物中D单质的质量分数为____;
(5)一定量的石灰乳中通入一定量的E单质,两者恰好完全反应,生成物中有三种含E元素的离子,其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。则t2时刻消耗氢氧化钙质量为___g,此时反应的化学方程式为______。
(6)A、B形成的化合物BA在有机合成中用途很广泛。它可以夺取很多化合物中的质子而生成相应的钠的化合物。写出它与乙醇反应的化学方程式___。
正确答案
(1)离子键、共价键(极性共价键)
(2) S2- >Cl->Al3+(3)H++HSO3-=SO2↑+H2O
(4)30%
(5) 37 ;10Cl2+10Ca(OH)2=7CaCl2+ 2Ca(ClO)2+Ca(ClO3)2+10H2O
(6) NaH+CH3CH2OH→CH3CH2ONa+H2↑
有A、B、C、D、E、F、G七种元素,试按下述所给的条件推断:
①A、B、C是同一周期的金属元素,已知原子核外均有3个电子层,A的原子半径在所属周期中最大且原子半径B>C;
②D、E、G是非金属元素,它们都可以跟氢化合生成气态氢化物HD、HE和HG,在室温时,G的单质与氢气暗处混合就爆炸,D的单质是液体,E的单质是固体;
③F的单质在常温下是气体,性质很稳定,是除氢外最轻的气体。
(1)A的名称是_________,B位于周期表中第_____周期______族,C的原子结构示意图是________。
(2)E的单质颜色是__________。
(3)A元素与D元素形成化合物的电子式是_____________。
(4)G的单质与水反应的化学方程式是_________________________。
(5)F的元素符号是______________。
(6)在上述七种元素中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的化学式是_____________,酸性最强的化学式是___________,气态氢化物最稳定的化学式是_______________。
(7)将C的氧化物对应的水化物投入到A的氧化物对应的水化物中反应的离子方程式是________________________________。
正确答案
(1)钠;3;ⅡA
(2)紫黑色
(3)
(4)2F2+2H2O==4HF+O2 (5)He
(6)NaOH;HBrO4;HF
(7)Al(OH)3+OH-+2H2O==AlO2-+H2O
A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。已知:
①热稳定性:HmD>HmC;
②具有相同的电子层结构;
③A与B在同一周期,在该周期所有主族元素中,A的原子半径最大,B的离子半径最小;
④A与B质子数之和是D质子数的3倍。
依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题:
(1) HmDm的电子式___________________。
(2) 的还原性强弱顺序为:_________,(用离子符号表示)能证明其还原性强弱的离子方程式为________________________________。
(3) 将E的单质通入A与D形成的化合物的水溶液中,在常温下反应的离子方程式为: _____________________________________。
(4) 常温下,将等物质的量浓度的HmC溶液和A的最高价氧化物对应的水化物溶液按体积比1:2混合,写出该反应的离子方程式____________。该溶液的溶质含有的化学键类型是____________
(5) 在A、B、C、E单质中,符合下列转化关系的是_____________(填元素符号)。
正确答案
(1)
(2) S2->Cl- ;Cl2 + S2-= 2Cl-+ S↓
(3) Cl2 + 2OH-= Cl-+ ClO-+ H2O
(4) H2S+ 2OH-= S2-+ H2O ;离子键
(5) Na、S
有A、B、C 、D、E、F、G 六种前四周期元素,原子序数依次增大,其相关信息如下表:
请回答下列问题:
(1)A、B两种元素组成的一种化合物甲是重要的化工原料,常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志,则甲分子中σ键和π键的个数比为 ,其中B原子采取 杂化。
(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(3)C的氢化物比F的氢化物的沸点__________(填“高”或“低”),C的氢化物比F的氢化物的稳定性__________(填“强”或“弱”)。
(4)A2D的VSEPR模型名称为__________; 写出与A2D分子互为等电子体的微粒__________(填一种)。
(5)写出E3C2的电子式 ;
(6)G的基态原子核外电子排布式为 。
正确答案
(1)5:1;sp2
(2)O>N>C
(3)高;强
(4)四面体; H2S
(5)
(6)1s22s22p63s23p63d54s1
A、B、C、D、E五种短周期元素(A、B、C、D、E分 别代表元素符号),它们的原子序数依次增大;A是元素周期表中原子半径最小的元素;B元素最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4;C与E同主族。
请回答下列问题:
(1)X的化学式为_________,D的原子结构示意图为__________
(2)元素的非金属性C____E(填“>”、“<”或 “=”),下列各项中,能说明这一结论的事实有____ (填序号)。
①氢化物H2E的酸性比H2C强
②氢化物H2C的热稳定性比H2E强
③氢化物H2E的水溶液放置在空气中会变浑浊
(3)将由BC和BC2组成的混合气体通入下图所示装置中,用来验证浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强。
已知
(i)浓硝酸能将气体BC氧化成BC2,而稀硝酸不能氧化BC。
(ii)NaOH溶液与BC2反应的化学方程式为:2NaOH +2BC2=NaBC3+NaBC2+H2O,NaOH溶液与BC气体不反应
a.装置①、②、③中盛放的试剂依次是_______、_______、_______
b.通入混合气体之前,应先通入一段时间另外一种气体,试推测先通入的气体可以是____(填一种气体的化学式)。
c.能够说明实验已成功的现象是________________。
正确答案
(1)NH4NO3;
(2)>;②③
(3)a:H2O;稀HNO3;浓HNO3;b:CO2(或N2、H2,合理答案均可);c:装置②中液面上方气体仍为无色,装置③中液面上方气体由无色变为红棕色
A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素,其中除F外均为短周期主族元素。常温下A、B、C的常见单质均为无色、无味的气体,D、E、F的单质均为固体,且F单质是目前世界上使用量最大的金属。A是所有元素中原子半径最小的元素,C与E同主族,且E的原子序数为C的2倍,D的最外层电子数比最内层多1个。请用化学用语回答下列问题:
(1)C的离子结构示意图为____;D与E两元素的离子半径:D____E(填“>”、“<”或“=”)。
(2)由A与碳元素组成的原子个数比3:1的最简化合物的结构简式为_______。
(3)A与C形成的10电子阴离子与A与E形成的18电子阴离子反应的离子方程式为__________________。
(4)B的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成的盐的水溶液的PH______7(填“>”、“<”或“=”)。化合物AB3是一种无色的液态物质,受撞击会分解成两种单质,请写出该反应的化学方程式
______________________。
(5)已知一定条件下,D单质与氧化物F3O4反应时,放出大量的热且使F单质熔化。试写出该反应的化学方程式_______________________。
(6)上述元素中的五种元素可形成一种复盐,三种离子个数比为1:1:2,若向该盐溶液中逐滴加入浓
NaOH溶液时,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解;同时有刺激性气味的气体放出;若加入盐酸酸化的
BaCl2溶液,也有白色沉淀产生。则该复盐的化学式为______________。
正确答案
(1);<
(2)CH3-CH3(3)HS- + OH- = S2- + H2O
(4)<;2HN3 = 3N2↑+ H2↑
(5)8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
(6)NH4Al(SO4)2
已知:A、B、C、D四种短周期元素,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,且存在如下转化关系,试推断回答下列问题。
(1)D元素原子的结构示意图为_______________;
(2)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为_______________(用元素符号表示);
(3)Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为 ______________;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性;
(5)实验室中,应将X的浓溶液保存在棕色试剂瓶中,其原因是_______________(用化学方程式表示)。
正确答案
(1)
(2)N
(3)Al2O3+2OH-=2AlO2- +H2O
(4 )酸
(5)
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