- 物质结构元素周期律
- 共75155题
下表是元素周期表的一部分，按要求填空（均填元素符号或化学式）：
（1）写出下列元素的元素符号：④______，⑤______；
（2）在这些元素中，最活泼的非金属元素是______（填元素符号）；元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是______（填化学式）；
（3）元素①的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应的化学方程式______；
（4）④的单质与⑥的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为______．
正确答案
（1）根据元素的周期数和族序数可以确定各种元素，即①为N，②为F，③为Al，④为Cl，⑤为Ar，⑥为K，故答案为：Cl；Ar；
（2）同周期元素的原子从左到右最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，金属的活泼性逐渐减弱，同一主族元素从上到下，最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强，金属的活泼性逐渐增强，所以在这些元素中，最活泼的非金属元素是F，元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是KOH，故答案为：F；KOH；
（3）元素①的气态氢化物是氨气与其最高价氧化物的水化物硝酸反应的化学方程式：NH3+HNO3═NH4NO3，故答案为：NH3+HNO3═NH4NO3；
（4）④的单质氯气与⑥的最高价氧化物的水化物氢氧化钾反应的离子方程式为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O．
C、Si、Ge、Sn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）32号元素Ge的原子核外电子排布式为______．
（2）C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是______．
（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）已知：
分析上表中四种物质的相关数据，请回答：
①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是______．
②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是______．
结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时______先液化．
正确答案
（1）Ge的原子序数为32，则电子排布式为[Ar]3d104s24p2，故答案为：[Ar]3d104s24p2；
（2）C、Si、Sn随原子序数增大，非金属性减弱，金属性增强，只有Sn为金属，则Sn为金属晶体，故答案为：Sn；
（3）离子晶体熔沸点较高，硬度较大，熔融状态能导电等性质，故答案为：熔沸点较高，硬度较大；
（4）①CH4和SiH4比较，相对分子质量大的沸点高，而NH3和PH3比较，氨气中含有氢键沸点大，
故答案为：CH4和SiH4比较，相对分子质量越大，范德华力越大，故沸点高，而NH3和PH3比较前者分子间存在氢键沸点高；
②由键长越短，键能越大，越稳定，分解温度就越高可知，分解破坏的均为共价键，C-H的键能大于Si-H的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能，
故答案为：分解破坏的均为共价键，C-H的键能大于Si-H的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能；
一定压强下，沸点高的气体先液化，HF分子之间存在氢键，沸点高，则HF和HCl的混合气体降温时HF先液化，
故答案为：HF．
下表为元素周期表的一部分，请参照①～⑩在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
（1）元素③形成的单质的电子式为______；元素②形成的最高价氧化物的结构式为______．
（2）⑥、⑦两元素的最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式为______．
（3）②、③、④、⑤元素形成的氢化物中，热稳定性最强的是______（填化学式），沸点最高的是______（填化学式）．
（4）⑧、⑨元素的最高价氧化物的水化物酸性强弱比较______（填化学式）．
（5）元素⑩在周期表中的位置______；该元素的单质主要用途______（选填一种）．
正确答案
（1）表中③是N，N2的电子式是
；②是C，其最高氧化物是CO2，其结构式为O=C=O，故答案为：
；O=C=O；
（2）⑥、⑦分别是Na、Al，其最高价氧化物的水化物分别是NaOH和Al（OH）3，二者反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（3）②、③、④、⑤分别是C、N、O、F，根据同周期从左到右元素氢化物稳定性逐渐增强可知，稳定性最强的是HF，沸点最高的应该是H2O，因为在这几种元素的氢化物中只有H2O在常温下是液体，其余是气体（也可从氢键解释），故答案为：HF；H2O；
（4）⑧、⑨分别是S、Cl，根据同周期最高价氧化物的水化物从左到右酸性逐渐增强可知，酸性为：HClO4＞H2SO4，故答案为：HClO4＞H2SO4；
（5）⑩是Ge，处于周期表中的第4周期ⅣA族，与Si一样可做半导体材料，故答案为：第4周期ⅣA族；半导体材料．
下面是元素周期表的简略框架图。
（1）请在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。按电子排布，可把元素划分成5个区，（s区,p区,d区,ds区,f区）不全是金属元素的区为__________。
（2）根据氢元素最高正价与最低负价的绝对值相等，你认为可把氢元素放在周期表中的___________族；有人建议将氢元素排在元素周期表的ⅦA族，请你写出支持这一观点的1个化学事实______________________________
（3）上表中元素x、y原子的最外层电子的电子排布式分别为__________、__________；比较元素x与元素y的下列性质（填写“＞”或“＜”＝）原子半径：x_______y、电负性：x_______y、金属性：x_______y。
正确答案
（1）S、P
（2）IVA；H有负1价
（3）3s2；3s2sp1；>；<；>
化学中用类比的方法可预测许多物质的性质，如根据H2+Cl2═2HCl，推测：H2+Br2═2HBr，但类比是相对的，如根据2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2类推2Na2O2+2SO2═2Na2SO3+O2是错误的，应该为Na2O2+SO2═Na2SO4．
（1）下列各组类比中正确的为______．
A．由元素周期表中Al和Ge元素的相似性，推测钙（Ca）元素与铷（Rb）元素性质相似
B．由NH4Cl═NH3↑+HCl↑推测NH4I═NH3↑+HI↑
C．由2CO2+Ca（ClO）2+2H2O═Ca（HCO3）2+2HClO推测CO2+NaClO+H2O═NaHCO3+HClO
D．由Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O推测Pb3O4与浓盐酸反应的化学方程式为：Pb3O4+8HCl（浓）═2PbCl2+PbCl4+4H2O
（2）根据月球中用N元素代替O元素的事实，推测地球上的葡萄糖的结构简式[CH2OH（CHOH）4CHO]在月球上应为______．
（3）从2F2+2H2O═4HF+O2反应预测2F2+4NaOH═4NaF+2H2O+O2．然而经实验，在某条件下，物质的量相等的F2和NaOH恰好完全反应，生成氟化钠、水和一种气体，请根据实验结果写出反应的化学方程式______．
正确答案
（1）A、元素周期表中，Al和Ge元素处于对角线位置，元素性质相似，但是钙（Ca）元素与铷（Rb）元素不具备该种位置关系，故A错误；
B、由NH4Cl═NH3↑+HCl↑推测NH4I═NH3↑+HI↑，但是碘化氢受热易分解为碘单质和氢气，所以碘化铵受热分解的产物是氨气、碘蒸气和氢气，故B错误；
C、碳酸酸性强于次氯酸，并且过量二氧化碳参加反应对应产物是碳酸氢盐，由2CO2+Ca（ClO）2+2H2O═Ca（HCO3）2+2HClO推测CO2+NaClO+H2O═NaHCO3+HClO，故C正确；
D、铅的化合物中+4价的铅不稳定，Pb3O4与浓盐酸反应的化学方程式为：Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O，故D错误．
故选C．
（2）将葡萄糖的结构简式[CH2OH（CHOH）4CHO]中的氧元素改为氮元素，氮元素周围满足三价键理论，结果为：H2NCH2（CHNH2）CH=NH，故答案为：H2NCH2（CHNH2）CH=NH；
（3）物质的量相等的F2和NaOH恰好完全反应，生成氟化钠、水和一种气体，先根据水中氢原子和氢氧化钠中氢原子的数目关系确定氟气和氢氧化钠均为2mol，根据原子守恒确定气体是OF2，故答案为：2F2+2NaOH=2NaF+OF2+H2O．
下表是元素周期表的一部分．
（1）表中元素⑩的氢化物的化学式为______，此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的还原性______（填强或弱）
（2）某元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则该元素的元素符号是______，其单质的电子式为______．
（3）俗称为“矾”的一类化合物通常含有共同的元素是______
（4）已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质．写出元素③的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式______又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是______（填元素符号）
正确答案
由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Li，③为Be，④为B，⑤为N，⑥为O，⑦为Mg，⑧为Al，⑨为S，⑩为Cl，
（1）元素⑩为Cl，为-1价，其氢化物的化学式为HCl；非金属性Cl＞S，非金属性越强，氢化物的还原性越弱，故H2S的还原性更强，
故答案为：HCl，弱；
（2）元素原子的核外p电子数比s电子数少1，核外电子排布为1s22s22p3，则该元素的元素符号是N，氮气分子中氮原子之间形成3对共用电子对，故氮气的电子式为
故答案为：N；
（3）俗称为“矾”的一类化合物，是某些含有结晶水的金属硫酸盐，都含有H、O、S元素，
故答案为：H、O、S；
（4）元素Be与元素Al的氢氧化物有相似的性质，处于周期表对角线位置，已知：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，Al（OH）3具有两性，则也具有两性，能与NaOH溶液反应生成盐和水，反应的化学方程式为Be（OH）2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O，
与元素Mg的性质相似的不同族、不同周期元素是Li，
故答案为：Be（OH）2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O；Li．
W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z是同周期中非金属性最强的元素。
（1）W原子的结构示意图为_______________。
（2）X位于元素周期表第_____周期第_____族。
（3）Y的最高价氧化物对应的水化物的化学式为__________。
（4）Z单质与溴单质相比，更易与氢气发生化合反应的是______（写化学式）。
（5）X与W能形成两种化合物，其化学式为________ 、________。
正确答案
（1）
（2）三；ⅠA
（3）H2SiO3
（4）Cl2
（5）Na2O；Na2O2
元素周期表是学习化学的重要工具。下表为8种元素在周期表中的位置。
（1）下图所示的模型表示的分子中，可由A、D形成的是 。写出c分子的空间构型为 ，d分子的结构简式_____________。
（2）关于a（乙烯）分子有下列问题：
①如果a分子中的一个氢原子被甲基取代后得到的物质中在同一平面的原子最多有_____个。
②a能使溴的水溶液褪色，该反应的生成物的名称是 （命名）。
③a与氢气发生加成反应后生成分子e，e在分子组成和结构上相似的有机物有一大类（又称“同系物”），它们均符合通式CnH2n+2，当n＝_______ __时，这类有机物开始出现同分异构体，写出该烷烃可能有的同分异构体结构简式 。
（3）Na在R的单质气体中燃烧产物的电子式为 ，Na在F单质中燃烧的产物是 。
（4）上述元素的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是 ，其与Q的单质反应的离子方程式是 。
正确答案
⑴acd；正四面体；
⑵①7；②1，2一二溴乙烷；③4；
⑶
⑷KOH；2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下图是元素周期表的一部分：
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第________周期第________族。根据元素周期律，请你预测，H3AsO4、H3PO4的酸性强弱：H3AsO4________H3PO4(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(2)根据NaH的存在，有人提议可把氢元素放在第ⅦA族，那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等，又可把氢元素放在周期表中的第________族。
(3)元素甲是第三周期金属元素中原子半径最小的元素，该元素的离子与过量氨水反应的离子方程式为：____________________________。
(4)周期表中有10多种人体所需的微量元素，其中有一种被誉为“生命元素”的主族元素R，对延长人类寿命起着重要作用．已知R元素的原子有4个电子层，其最高价氧化物的分子式为RO3，则R元素的名称为________。
A．硫 B．砷 C．硒 D．硅
(5)羰基硫(COS)分子结构与二氧化碳分子结构相似，所有原子的最外层都满足8电子结构，用电子式表示羰基硫分子的形成过程：_______________________________________。
正确答案
(1)二；ⅤA ＜
(2)ⅣA
(3)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+ (4)C
A，B，C，D，E，F，G为7种由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子，其结构特点如下
其中：B的离子半径大于E的离子半径；D是由极性键构成的4原子分子；C与F可形成D和G分子。
(1)A粒子的结构示意图是_________。
(2)比较B与E相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，为______>_______（用化学式表示）。
(3)D与G反应的离子方程式是_________________________。
(4)C粒子是_________，F粒子是_________（用电子式表示）。
正确答案
(1)
(2)NaOH；Mg(OH)2(3)
(4)OH-；H3O+
在原子序数为1-20号的元素中，用适当的化学符号填写下列空白（稀有气体除外）：气态氢化物最稳定的是______，气态氢化物中含有H元素质量分数最大的氢化物是______．酸性最强的无氧酸是______，碱性最强的是______．
正确答案
在短周期元素的所有原子中，同周期元素的原子从左到右原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强，同主族元素原子从下到上原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强，在原子序数为1-20号的元素中，F的非金属性最强，所以气态氢化物最稳定的是HF，气态氢化物中含有H元素质量分数最大的是氢碳个数比最大的，即CH4，酸性最强的无氧酸是盐酸，同周期元素的原子从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，同主族元素原子从上到下最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，K的金属性最强，所以最强碱是氢氧化钾，故答案为：HF；CH4；HCl；KOH．
下表是元素周期表的短周期部分，表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题：
(1) f 元素在周期表中的位置是第____周期第____族。
(2) e 与f 两元素最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式为____________________。
(3)e在空气中燃烧的产物所含化学键的类型为__________、__________。
(4) 化合物ca3 的电子式为_________ ，c和d两种元素氢化物的稳定性更强的是 _______（填物质的化学式）。
正确答案
(1) 3；IIIA
(2)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
(3) 离子键；共价键
(4)
下列是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
（1）在这些元素中，最活跃的金属元素是______，最不活跃的元素是______．（以上均填元素符号）
（2）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的酸是______，呈两性的氢氧化物是______．（以上均填物质的名称）
（3）在（3）与（4）中，化学性质较活泼的是______（填元素符号），证明该结论的化学实验是______．
（4）在（8）和（12）中，化学性质较活泼的是______（填元素符号），证明该结论的化学实验是______．
（5）其中（1）（2）（3）（4）四种元素形成的离子半径由大到小的关系为：______；（4）（5）（7）（8）四种元素形成的离子半径由大到小的关系为：______．（以上均用离子符号表示）．
正确答案
由元素在周期表中的结构可知，（1）为N，（2）为F，（3）为Na，（4）为Mg，（5）为Al，（6）为Si，（7）为S，（8）为Cl，（9）为Ar，⑽为K，⑾为Ca，⑿为Br，
（1）同主族自上而下金属性增强，同周期自左而右金属性减弱，故金属性最强的元素在周期表的右下角，最活泼的金属为K，最不活泼的元素为零族元素Ar，
故答案为：K；Ar；
（2）氟元素没有含氧酸，故HClO4是最强的无机含氧酸，氢氧化铝是两性氢氧化物，故答案为：高氯酸；氢氧化铝；
（3）同周期自左而右金属性减弱，故Na的化学性质活泼，Na与冷水剧烈反应，Mg与沸水沸水缓慢反应，可以证明Na更活泼，
故答案为：Na；Na与冷水剧烈反应，Mg与沸水沸水缓慢反应；
（4）同主族自上而下非金属性减弱，故Cl的化学性质更活泼，氯气通入NaBr溶液后，溶液呈橙色，发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，说明氯气更活泼，
故答案为：Cl；氯气通入NaBr溶液后，溶液呈橙色，发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；
（5）N3-、F-、Na+、Mg2+电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径N3-＞F-＞Na+＞Mg2+，
S2-、Cl-电子层结构相同，Mg2+、Al3+电子层结构相同，电子层层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，阴离子电子层较多，故离子半径S2-＞Cl-＞Mg2+＞Al3+，
故答案为：N3-＞F-＞Na+＞Mg2+；S2-＞Cl-＞Mg2+＞Al3+．
1919年由Langmuir提出了等电子体．原子数相同、电子数相同的粒子，互称为等电子体．A、B、C、D、E、F 是原子序数依次增大的6种位于元素周期表前20号的元素．B、C、D、E位于同周期．C是空气中含量最多的元素．F与B、D都可形成XY2型离子化合物FB2、FD2，且都可与A2D（无色液体）反应放出气体．B22-与C2是等电子体，D22-与E2是等电子体．F原子的N层电子数与K层电子数相同．
（1）比较C、D、E对应的简单阴离子的半径（用离子符号表示）______（由大到小）；
（2）写出能证明D和E非金属性强弱的一个化学方程式______．
（3）由上述6种元素中的4种构成的离子化合物是（写出两种）______，其中所含的化学键类型有______．
（4）写出与C2等电子体的分子的化学式为______，写出B22-的电子式：______
（5）写出FD2与A2D反应的离子方程式：______．
正确答案
C是空气中含量最多的元素，即为N，F原子的N层电子数与K层电子数相同，即为Ca，F与B、D都可形成XY2型离子化合物FB2、FD2，所以推知B是C，过氧化钙和碳化钙均能和水反应产生氧气，所以D是O，C22-与N2是原子数均为2、电子数是14的等电子体，O22-与F2是电子数为18的等电子体，所以E是F．
（1）N3-、O2-、F-是核外电子排布一样的离子，则核电荷数越多半径越小，故离子半径大小顺序是：N3-＞O2-＞F-，故答案为：N3-＞O2-＞F-；
（2）氟气能将氧气从其化合物中置换出来，如2F2+2H2O=4HF+O2，证明氟的非金属性强于氧，故答案为：2F2+2H2O=4HF+O2；
（3）离子化合物的构成条件：含有阴阳离子间通过静电作用形成的化学键即离子键，非金属之间形成的化学键大多是共价键，由上述元素中的4种构成的离子化合物有：NH4HCO3、（NH4）2CO3、Ca（HCO3）2、（CH3COO）2Ca，故答案为：NH4HCO3、（NH4）2CO3、Ca（HCO3）2、（CH3COO）2Ca；离子键、共价键；
（4）但其含有14电子，与N2等电子体的分子是CO，C22-中的碳原子间含有共价三键，电子式为：
，故答案为：
；
（5）过氧化钙和水反应生成氢氧化钙的氧气，方程式为：2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑，故答案为：2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑．
现有下列短周期元素性质的数据
（1）请将上述九种元素中的③④⑤⑧⑨五种元素符号填入下列短周期表中：
（2）写出③号元素的单质的电子式______、⑤⑨两元素形成的化合物的电子式______
（3）上述九种元素中：______元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强；能形成既含离子键又含共价键的化合物的化学式是______；金属性最强的元素是______；形成气态氢化物的稳定性③比④的______．
正确答案
（1）由原子半径同周期从左向有减小，同主族从上到下在增大，结合化合价，则③为N，④为O，⑤为Na，⑧为S，⑨为Cl，则它们的位置为
，故答案为：
（2）③为N，单质为N2，其电子式为
，⑤⑨两元素形成的化合物为NaCl，其电子式为
，故答案为：
；
；
（3）上述几种元素中，Cl的非金属性最强，Na的金属性最强，则Cl元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强，④⑤⑨能形成既含离子键又含共价键的化合物为NaClO，、非金属性O大于N，则③的氢化物的稳定性比④的氢化物的稳定性弱，故答案为：Cl；NaClO；Na；弱．
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