- 物质结构元素周期律
- 共75155题
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是__________。 C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是___________,原因是__________________________。
(2)A、B均为短周期金属元素,依据下表数据,写出B的基态原子的电子排布式__________________。
(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般地,为d0或d10排布时,无颜色;为d1-d9排布时,有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色。据此判断,[Mn(H2O)6]2+_________(填“无”或 “有”)颜色。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为每个COCl2分子内含有______个σ键,________个π键。其中心原子采取_________ 杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s) = Fe(s) +5CO(g),反应过程中,断裂的化学键只有 配位键,则形成的化学键类型是_______________。
正确答案
(1)N>C>Si;金刚石;金刚石为原子晶体,而C60为分子晶体
(2)1s22s22p63s2 (3)有
(4)①3;1;sp2②金属键
下表是短周期中部分元素的原子半径及主要化合价。 请回答:
(1)X在元素周期表中的位置是____。
(2)V、W、Z三种元素的离子具有相同的电子层结构,三者的离子半径由大到小顺序是____。(用离子符号表示)。用离子方程式表示出Z离子可作净水剂的原因:____。
(3)某些元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:____。
(4)1 g YU4气体完全燃烧生成液态水时,放出akJ的热量,则该反应的热化学方程式为________。
(5)现有Z与V2W2的固体混合物样品,加入稀盐酸至混合物完全溶解,所得的混合 液中c(Z3+ ):c(H+):c(Cl-)=1:2:8,则原固体混合物中,Z元素与W元素的质量比为____(最简整数比)。
正确答案
(1)第二周期VA族
(2)O2- >Na+>Al3+ ;Al3+ +3H2OAl(OH)3(胶体)+3 H+
(3)(Na2O2也可以)
(4)CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+H2O(l)△H=-16akJ/mol
(5)9 : 16
下表是部分短周期元素的原子半径和主要化合价。
用化学用语回答:
(1)七种元素中原子半径最大的元素在周期表中的位置___________,M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式为_____________________。
(2)X可与R按1:1的原子个数比形成化合物甲,甲中存在的化学键类型有__________,X可与W组成含18电子的化合物乙,则乙的电子式为_______________。
(3)Y的氢化物比Q的氢化物稳定的根本原因______________________。
(4)在容积不变的密闭容器中进行如下反应:3W2(g)+Y2(g)2YW3(g),若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则产生的结果是_________(填序号)。
A.平衡不发生移动 B.平衡向逆反应方向移动
C.NH3的质量分数增加 D.正逆反应速率都增大
正确答案
(1)第三周期ⅠA族;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2)离子键、共价键或非极性共价键;
(3)氮的非金属性比磷的强
(4)“略”
X、Y、Z三种短周期元素,原子序数依次增大,其最外层电子数之和为15,它们分别是所在周期最活泼的金属或非金属元素。其中Y元素的单质在空气中可形成两种氧化物,其阴、阳离子个数比均为1∶2。另有一常见金属W与常温下为液态的化合物A在一定条件下可发生如下变化
请完成下列问题:
(1)X、Y、Z三种元素的离子半径由大到小的顺序为____________(用离子符号表示)。
(2)X、Z及第VIA族第一种元素的氢化物的沸点由高到低的顺序为__________(用氢化物的分子式表示)。
(3)Y元素最高价氧化物对应水化物的电子式为________________________。
(4)W与Z的单质在一定条件下剧烈反应生成一种棕黄色的固体,将该固体溶于水得一黄色溶液,写出检验该溶液中金属离子的离子方程式(写一个)_____________________。
(5)B为黑色固体,在上述变化中,生成1molB转移电子_________________mol。
(6)以(4)中的黄色溶液为电解质,W及另一种材料为电极构成原电池,5分钟后,W减轻10g,则另一种材料为_________,电池总反应为________________________。
正确答案
(1)Cl- F- Na+(2)H2O、HF、HCl
(3)
(4)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(或Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓)(其它合理答案亦可)
(5)8
(6)石墨或铜;Fe+2Fe3+=3Fe2+(或Fe+2FeCl3=3FeCl2)
元素周期表是人们研究物质性质的重要工具.下表是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、X、Y是该表中给出元素组成的常见单质或化合物.
已知A、B、C、D、E、X存在如图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去):
(1)As在周期表中的位置______;
(2)若E为单质气体,D为白色沉淀,A的化学式可能是______,B含有的化学键类型为______,B与X反应的离子方程式为______;
(3)若E为氧化物,X是碱性盐溶液,C为无色无味的气体,且C分子中有22个电子,则A的化学式为______,C的电子式为______,A与水反应的化学方程式为______;
(4)Y由④⑤⑦三种元素组成,它的水溶液是一种生活中常见的消毒剂.As可与Y的水溶液反应,生成As最高价含氧酸,该反应的化学方程式为______.
正确答案
(1)As的原子序数为33,原子结构中有四个电子层,最外层电子数为5,则As位于元素周期表中第四周期第VA族,故答案为:第四周期第VA族;
(2)根据表中的元素可知,只有⑤形成的物质与水反应生成氢气,则A可能为Na、Na2O2或NaH;与水反应生成的B为NaOH,钠离子与氢氧根离子以离子键结合,氢氧之间以共价键结合,即NaOH中存在离子键和极性共价键;白色沉淀为Al(OH)3,则B与X的反应为NaOH与氯化铝反应生成偏铝酸钠和水,离子反应为Al3++4OH-═AlO2-+2H2O,
故答案为:Na、Na2O2或NaH;离子键和极性共价键;Al3++4OH-═AlO2-+2H2O;
(3)根据表中的元素可知,只有③形成的物质与水反应生成NO气体符合,则A为NO2,A与水反应生成硝酸和一氧化氮,其反应为3NO2+H2O═2HNO3+NO,硝酸与碳酸盐反应生成二氧化碳,分子中有6+8×2=22个电子,符合题意,二氧化碳的电子式为
,故答案为:NO2;
;3NO2+H2O═2HNO3+NO;
(4)④为O,⑤为Na,⑦为Cl,则Y为NaClO,As最高价含氧酸为H3AsO4,由质量守恒定律及氧化还原反应可知还生成
NaCl,则化学反应为5NaClO+2As+3H2O═2H3AsO4+5NaCl,
故答案为:5NaClO+2As+3H2O═2H3AsO4+5NaCl.
甲、乙、丙、丁四种短周期元素可以组成下列框图中除Br2和L以外的物质,其原子序数依次增大。甲和乙可形成常见液态化合物K,固体A中含有丙元素的正一价阳离子,其电子层结构与氖原子相同,丁元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。在一定条件下,下列各物质可发生如图所示的变化(反应中生成的水没有写出):
试回答:
(1)甲元素的名称为__________,溴元素在周期表的位置____________丁元素的阴离子结构示意图为____________。
(2)A的电子式为________;所含化学键类型为____________。
(3)乙、丙、丁三元素的离子半径由大到小的顺序为__________(用元素符号表示) 。
(4)反应(I)的化学方程式为________________。
(5)反应(II)的离子方程式为________________。
正确答案
(1)氢;第四周期ⅦA族;
(2);离子键和共价键
(3)S2->O2->Na+(4)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(5)SO2+Br2+2H2O=4H+ + SO42-+ 2Br-
已知A-O分别代表一种物质,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气。D是一种离子化合物,其阴阳离子的个数比为2:3,且能与水反就应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。
请回答下列问题:
(1)组成B单质的元素位于周期表第_____周期,第_____族。化合物C的电子式为__________________。
(2)J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,其原因是_________________。
(3)写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式:________________。
(4)写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式:_____________________。
(5)上图中,在同一反应里一种物质作氧化剂,又作还原剂,这样的反应共有_______个。
正确答案
(1)三;II A ;
(2)水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子间作用力强
(3)4NH3+3O22N2+6H2O
(4)Mg3N2+8HNO3===3Mg(NO3)2+2NH4NO3 (5)2
下图是元素周期表的框架
(1)请在上图中画出金属元素和非金属元素的分界线(线条必须明显)。
(2)依据上述元素周期表的框架中提供的信息回答下列问题(1、2、3用化学式表示):
1)⑤和⑥两种元素的最高价氧化物的水化物碱性强弱顺序是 ;
2)写出由①、③、⑧三种元素形成的最简单化合物的电子式 ;
3)某元素的单质在常温下化学性质稳定,通常可作为化学反应保护气的是 ;
4)全部是金属元素的主族是 ,全部是非金属元素的主族是 。
a. ⅠA族 b. ⅡA族 c. ⅣA族 d. ⅦA族
(3)某元素是第三周期的金属元素,且其原子半径是同周期的金属中最小的,则该元素的单质与NaOH溶液反应的离子方程式是 。
正确答案
(1 )“略”
(2 ) 1 )NaOH >Mg(OH)2
2 )
3 )N2
4 )b , d
(3 )2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为_____________。
(2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为______________。
(3)X的硝酸盐水溶液显_________性,用离子方程式解释原因:______________。
(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为______________ 。
(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性:_______> ________ (用分子式表示)。
(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是____> _____ >_______ >_______。
(7)Z的最高价氧化物为无色液体,0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式:________________________。
正确答案
(1)Al(OH)3+OH- =[Al(OH)4]-(2)
(3)酸;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(4)SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl
(5)HCl>H2S
(6)S2->Cl->Na+>Al3+(7)Cl2O7(l)+H2O(l) = 2HClO4(aq) △H=-4QkJ/mol
常温下,浓度均为0.1 mol/L的6种溶液pH如下:
请由上表数据回答:
(1)非金属性Si______C(填“>”或“<”),用原子结构解释其原因:同主族元素由上到下 ___________________。
(2)常温下,相同物质的量浓度的下列稀溶液,其酸性由强到弱的顺序是____________(填序号) 。
a.H2SiO3 b.H2SO3 c.H2CO3
(3)用离子方程式说明Na2CO3溶液pH>7的原因_____________。
(4)6种溶液中,水的电离程度最小的是_____________(填化学式) 。
(5)若增大氯水中次氯酸的浓度,可向氯水中加入上表中的物质是(填化学式)_________,用化学平衡移动的原理解释其原因:___________________。
正确答案
(1)<;原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱
(2)bca
(3)CO32-+H2OHCO3-+OH-(4)NaHSO3
(5)NaHCO3(或NaClO);因为Cl2 + H2OH++Cl-+HClO, NaHCO3(或NaClO)消耗H+,平衡正向移动,使溶液中次氯酸浓度增大
据报道,北方某城市一幢楼内两户人家相继得了一种少见的血液病.经检测得知原因是建筑材料里的放射性核素铱-192在作怪.该核素符号为77192Ir,它在化合物内可显+3价,其+3价离子内中子数与电子数之差为______,跟铱元素处在同一周期的碱金属元素名称为______.
正确答案
77192Ir的中子数=192-77=115,+3价离子的核外电子数=77-3=74,两者之差为41;
质子数77在两种稀有气体的原子序数54(Xe)和86(Rn)之间,故跟Rn(氡)同周期,是第6周期,按从上到下的顺序,ⅠA族第六个是铯.
故答案为:41;铯.
以下是一些元素的信ο,其中有一种元素不在短周期.根据信ο完成问题:
(1)写出A元素基态原子的核外电子排布式______.
(2)B、C、X的简单离子半径由大到小的顺序为______(用元素离子符号表示).
(3)化合物YZ4B化学键的类型是______,检验该固体化合物中阳离子的实验的方法和现象是______.
(4)A元素的单质在潮湿空气中锈蚀生成绿色物质,用一个化学方程式表示锈蚀过程______.
(5)常温下,工业上用惰性电极在电解槽中电解100L 1.5mol•L-1CB的水溶液时,两极共收集到气体22.4L(标准状况下),计算电解后阴极区溶液的pH=______(假设电解前后溶液体积不变).
正确答案
元素A的单质是一种常见金属,与元素X形成黑色和砖红色两种化合物,则A为Fe;元素B的单质是一种黄绿色气体,则B为Cl;元素C的短周期中金属性最强,与X反应能生成两种化合物,则C为Na;元素X的最外层电子数是内层电子数的3倍,能形成双原子阴离子,X为O;元素Y的单质为双原子分子,结构中σ键与π键数目比为1:2,Y为N;元素Z的阳离子就是一个质子,则Z为H.
(1)Fe的原子序数为26,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(2)电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则氯离子半径最大,钠离子与氧离子具有相同电子排布,则氧离子半径大,所以离子半径为Cl->O2->Na+,故答案为:Cl->O2->Na+;
(3)化合物YZ4B为NH4Cl,氯离子与铵根离子以离子键结合,N、H之间以共价键结合,则含有离子键和共价键;取少量固体于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,红色石蕊试纸变蓝,则证明原固体中存在铵根离子,
故答案为:离子键和共价键;取少量固体于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,红色石蕊试纸变蓝;
(4)反应物为铜、氧气、水、二氧化碳,生成物为Cu2(OH)2CO3,
则化学反应方程式为2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2(OH)2CO3,故答案为:2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2(OH)2CO3;
(5)惰性电极电解NaCl溶液,阳极生成氯气,阴极生成氢气,两极共收集到气体22.4L(标准状况下),
则氢气为11.2L,由2H++2e-═H2↑可知,n(H+)=n(OH-)=1mol,
所以c(OH-)==0.01mol/L,即pH=12,故答案为:12.
60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则:设含氧酸的化学式为HnROm,其中(m-n)为非羟基氧原子数,鲍林认为含氧酸的强弱与非羟基氧原子数(m-n)的关系见下表.试回答下列问题:
(1)按此规则判断H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到强的顺序为________.
(2)H3PO3和H3AsO3的形式一样,但酸性强弱相差很大.已知H3PO3为中强酸,H3AsO3为弱酸,试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构________.
(3)按此规则判断碳酸应属于________酸,与通常认为的碳酸的强度是否一致?________.其可能的原因是___________________.
正确答案
(1)H3AsO4<H2CrO4<HMnO4
(2)
(3)中强 ;不一致 ;溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3
水是自然界中普遍存在的一种物质,根据下列信息回答问题:
(1)氧原子基态时价层电子的电子排布图为_____________。
(2)已知2H2O = H3O+ + OH-,H3O+的立体构型是___________________,中心原子的杂化类型是__________________。
(3)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为:δs-s,p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号δp-p,则H2O分子含有的共价键用符号表示为_________。
(4)试比较同主族元素的氢化物H2O、H2S和H2Se的稳定性和沸点高低,并说明理由。稳定性_____________理由______________。沸点________________理由:______________。
正确答案
(1)
(2)三角锥形;sp3
(3)δs-p
(4)稳定性:H2O>H2S>H2Se;因为非金属性越强,气态化合物越稳定;沸点:H2O>H2Se>H2S;H2O可形成分子间氢键,沸点最高,H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,因而H2Se比H2S沸点高。
如图是由Emil Zmaczynski设计的金字塔式元素周期表的一部分,图上标有第ⅥA族和几种元素的位置.请回答下列问题:
(1)如图中将铁元素在周期表中的位置是______
(2)自从周期表诞生以来,关于氢元素在周期表中的位置,一直存在纷争,有人主张把它放在第ⅦA族,理由是:氢的最外层电子“饱和缺一”.请写出NaH的电子式______
(3)b元素的氢化物与其最高价氧化物的水化物可生成一种盐,该盐溶于水时______(“抑制”、“促进”或“不影响”)水电离,其反应的离子方程式为______.
(4)下列叙述正确的是______.
A.h的最高价氧化物对应的水化物是一种强碱
B.f的氢化物比硒化氢的稳定性弱
C.c的氢化物的水溶液是强酸
D.原子半径:h>e>a
E.相同条件下,d与f形成的化合物水溶液的pH大于d与g形成的化合物水溶液的pH,说明相同浓度氢化物水溶液的酸性f弱于g
(5)d的某化合物呈淡黄色,可与氯化亚铁溶液反应.若淡黄色固体与氯化亚铁的物质的量之比为1:2,且无气体生成,则该反应的离子方程式为:______.
正确答案
(1)由图可知铁元素在第四周期,第8列,则位置为第4周期第族,故答案为:第4周期第Ⅷ族;
(2)由信息可知,NaH为离子化合物,钠失去电子,氢得到电子,其电子式为Na+[:H]-,故答案为:Na+[:H]-;
(3)因b为N元素,b元素的氢化物与其最高价氧化物的水化物可生成一种盐为硝酸铵,铵根离子水解时结合水电离生成的氢氧根离子,从而促进水的电离,水解离子反应为NH4++H2O
NH3•H2O+H+,
故答案为:促进;NH4++H2O
NH3•H2O+H+;
(4)A、因H为钾元素,则最高价氧化物对应的水化物是KOH,KOH为强碱,故A正确;
B、f为硫,硫与硒在同一主族,非金属性S>Se,则S的氢化物比硒化氢的稳定性强,故B错误;
C、c为氟,其氢化物为HF,HF的水溶液中电离不完全,则HF为弱酸,故C错误;
D、h为第四周期元素,有4个电子层,e为第三周期元素,a为第一周期元素,有1个电子层,电子层越多,半径越大,即原子半径为h>e>a,故D正确;
E、d与f形成的化合物为硫化钠,d与g形成的化合物为氯化钠,硫离子水解则硫化钠溶液的pH>7,氯离子不水解,氯化钠溶液为中性,说明相同浓度氢化物水溶液的酸性f弱于g,故E正确;故答案为:A、D、E;
(5)d为钠,d的某化合物呈淡黄色,则该化合物为过氧化钠,与氯化亚铁的物质的量之比为1:2,且无气体生成,则发生的反应为3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+6Na++2Fe3+,故答案为:3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+6Na++2Fe3+.
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