- 物质结构元素周期律
- 共75155题
针对元素周期表中短周期元素填写下列空白:
⑴原子半径最大的金属元素是______________;
⑵由第三周期元素间形成的X2Y型离子化合物的化学式是________,其阴离子的结构示意图是___________________
⑶_____元素的单质在空气中体积含量最大,该元素气态氢化物跟它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式是____________________________。
⑷最活泼的金属与地壳中含量最高的金属,两元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________
正确答案
⑴Na
⑵Na2S;
⑶氮;3NH3+5HNO3===8NO3-+7H2O
⑷OH-+Al(OH)3=== AlO2-+H2O
下表是元素周期表中短周期部分,表中所列字母分别代表一种元素。
(1)上述元素的单质中熔点最高的可能是____________,F、G、H中原子半径最小的是___________, E、F、G离子半径由小到大的顺序是_____________ (本小题用化学用语回答)。
(2)A、B、D、F四种元素组成的受热易分解的化合物,写出少量该化合物溶液与足量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式________________ 。
(3)常温下,ACD3和盐A4C2D3的水溶液pH均为6。则两种水溶液中由水电离出的H+ 浓度之比是_____________ 。
(4)化学反应3A2(g)+C2(g)2CA3(g)。当反应达到平衡时不断改变条件(不改变A2、C2和CA3的量),图中表示反应速率与反应过程的关系,其中表示平衡混合物中CA3含量最高的一段时间是__________ 。温度为T℃时,将4mol A2和2mol C2放入1L密闭容器中,60s后测得C2的转化率为50%,则A2的反应速率为_______________ 。
正确答案
(1)C; Cl; Na+<F-<Cl-
(2)Ba2++HCO3-+OH-==BaCO3↓+H2O
(3) 10-2:1 (或1:100)
(4) t0~t1 ; 0.05mol/L﹒s
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题
(1)②、⑧、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是____________。
(2)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:__________________。
(3)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(4)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应
①X溶液与Y溶液反应的离子方程式为__________________,
②N→⑥的单质的化学方程式为__________________。
③常温下,为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至__________。
正确答案
(1)HNO3>H2CO3>H2SiO3
(2)
(3)ab
(4)①Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;②2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;③溶液的pH等于7
已知A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,且B的核电荷数比A大2,C原子的电子数比B原子的电子数多4。1 molA的单质跟水反应可置换出11.2L(标准状况下) 氢气,这时A转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答下列问题:
(1)分别写出A、B的最高价氧化物对应的水化物跟C的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式:___ 、___
(2)A单质的还原性比B单质的还原性____(填 “强”或“弱”,下同),A离子的氧化性比B离子的氧化性___。
(3)常温下,C元素的单质与A的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的化学方程式为____。
正确答案
(1)OH-+H+==H2O;Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
(2)强;弱
(3)Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
氮化硅是一种非氧化物高温陶瓷结构材料,具有高硬度、高强度、耐腐蚀等特性,其超强的拉弯强度达到8× 104~10×104 N·cm-2,并且在1200℃高温下不会下降。用氮化硅陶瓷制成的内燃机不需冷却装置, 可节约燃料30%左右,热转换率提高到40%~ 50%。粉末状的氮化硅可以由SiCl4的蒸气和氨气的混合物反应制取。粉末状的氮化硅在空气和水中都不稳定,但若将粉末状的氮化硅和适量的MgO在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以制得结构十分紧密而且在空气和水中都十分稳定的高温结构材料。氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸以外,它不与其他无机酸反应。
(1)根据元素周期律和元素周期表知识,请写出氮化硅的化学式_____________。
(2)写出由SiCl4和NH3反应制备氮化硅的化学反应方程式:______________。 过去,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃ 反应制氮化硅,现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,也可制得较高纯度的氮化硅,其反应方程式为____________。
(3)分别写出粉末状氮化硅与氢氟酸、H2O、O2反应的化学方程式____________。
(4)推测该氮化硅陶瓷被腐蚀的化学反应方程式____________。
(5)试思考说明为什么结构紧密的氮化硅不受H2O、O2的侵蚀________________。
正确答案
(1) Si3N4 (2)3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl ,3SiCl4+2N2+6H2Si3N4 +12 HCl
(3)Si3N4+12HF=3SiF4↑+4NH3↑ ,Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3↑ ,Si3N4+3O2=3SiO2+2N2(4)Si3N4+12HF=3SiF4↑+4NH3↑
(5) Si3N4与MgO在密闭容器中经高压加热处理后,使Si3N4固体表面形成了一层SiO2保护膜,阻止了Si3N4继续与空气和水接触而被侵蚀。
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序是________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是____________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:_______________
(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)__________
a. MnO2 b. FeCl3 c. Na2SO3 d. KMnO4(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为____________________ ,N→⑥的单质的化学方程式为___________________。常温下,为使0.1mol/L M溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液巾加入一定量的Y溶液至____________。
正确答案
(1)Na>Al>O
(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3
(3)
(4)ab
(5);2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑;溶液的pH等于7(或中性)
下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题
(1)写出下列元素符号:①_______,⑥_______,⑦_______。
(2)画出原子的结构示意图:④_______,⑧_______。
(3)在①~12元素中,金属性最强的元素是_______,非金属性最强的元素是_______,最不活泼的元素是_______。(均填元素符号)
(4)元素⑦与元素⑧相比,非金属性较强的是_______(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是______________。
a.常温下⑦的单质和⑧的单质状态不同
b.⑧的氢化物比⑦的氢化物稳定
c.一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(5)第三周期中原子半径最大的元素是_______(填序号),跟它同周期原子半径最小的元素是_______(填序号),它们可以形成_______(填离子或共价)化合物,用电子式表示其形成过程:____________________________。
(6)已知某元素原子最外层电子数是其次外层电子数的2倍,该元素可以与⑧形成一种AB4型的化合物,请用电子式表示其形成过程:____________________________。
正确答案
(1)①N;⑥Si;⑦S
(2)④;⑧
(3)K;F;Ar
(4)Cl;b
(5)③;⑧;离子;
(6)
在温度t1和t2下,X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表
⑴已知t2>t1,HX的生成反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
⑵HX的电子式是________。
⑶共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX共价键的极性由强到弱的顺序是________。
⑷X2都能与H2反应生成HX,用原子结构解释原因:________________。
⑸K的变化体现出X2化学性质的递变性,用原子结构解释原因:________________,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
⑹仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,________(选填字母)。
a. 在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低
b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c. HX的还原性逐渐减弱
d. HX的稳定性逐渐减弱
正确答案
⑴放热
⑵
⑶HF、HCl、HBr、HI
⑷卤素原子的最外层电子数均为7
⑸同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多
⑹ad
下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
(1).写出下列元素符号:①______,⑥______,⑦ ________,_________ 。
(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___________(用元素符号做答)。
(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_______(填化学式),碱性最强的是___________,呈两性的氢氧化物是__________,写出三者之间相互反应的化学方程式:_____________;_____________;_____________________。
(4).在这些元素中,原子半径最小的是__________(填元素符号),原子半径最大的是__________ 。
(5).在⑤与④中,化学性质较活泼的是________(填元素名称),设计两个原理不同的简单实验(只要写出实验方案即可),用化学实验证明。方案一:________________________;方案二:______________________ 。
(6).在⑧与⑦ 中,化学性质较活泼的是___________,写出可以验证该结论的一个离子反应方程式____________。
正确答案
(1) N;Si;S;Ca
(2) K;F;Ar
(3) HClO4;KOH;Al(OH)3 ;3HClO4 + Al(OH)3 = Al(ClO4)3 + 3H2O;HClO4 + KOH = KClO4 + H2O ;
KOH + Al(OH)3 = KAlO2 + 2H2O
(4) K;F
(5)Mg; 方案一:用Mg条和Al片分别和同浓度的盐酸反应反应,观察其反应速率的快慢;
方案二:分别向AlCl3溶液、MgCl2溶液中加入NaOH溶液,观察其沉淀及其溶解情况。(或其他合理答案)
(6) 氯; H2S + Cl2 = 2HCl + S↓
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。请回答下列问题:
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l 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-1⑷ 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
⑴O;第3周期第ⅢA族;Al > C > N > O > H
⑵;
⑶34;H2SeO4;b
⑷Al + 3HCO3- -3e-=Al(OH)3↓ + CO2↑(或Al-3e- =Al3+、Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓ + CO2↑);
2Al(OH)3Al2O3 + 2H2O
上海世博会中国馆采用压缩岩棉做保温材料,压缩岩棉在保温的同时还能防火、隔音、吸声。岩棉中含
Si、Al、 Ca、Mg、Fe、O等元素。
(1)按原子半径从大到小的顺序给上述主族元素排序 ____(用元素符号表示),上述元素中处于金属和 非金属分界线附近的元素是____(用元素符号表示)。
(2)表示原子结构的化学用语有:原子结构示意图、核外电子排布式、电子排布图,从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式,来表示氧元素原子核外电子的运动状态________;氧元素原子核外有____种不同能级的电子。
(3)Ca与最活泼的非金属元素Y能形成化合物D,D的电子式为________,D的熔点比Si与Y形成的化合物E的熔点____。(填“高”“低”或“无法确定”)
(4)石英是自然界存在的纯净SiO2晶体。关于SiO2晶体结构的叙述正确的是____
a. 其基本结构微粒是SiO2分子
b. 1个O跟4个Si结合形成正四面体结构
c. 最小的环上,Si和O原子数之比为1:2
d. 最小的环上,有6个Si原子和6个O原子
正确答案
(1)Ca>Mg>Al>Si>O;Al、Si
(2);3
(3);高
(4)d
致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期_______>_______>H2O>HF;
(2)化合物的毒性: PH3>NH3;H2S_______H2O;CCl4_______CF4 (选填>或<)。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了,其它类似于CF2Cl2的物质还可能有_______。(填一种);这类致冷剂的大量使用造成了当今的某一环境问题是___________(选填:温室效应、酸雨、臭氧层空洞、光化学烟雾)
(4)根据周期表中元素及其化合物的____________变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母)①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
(a)①②③ (b)②④⑤ (c)②③④
正确答案
(1)CH4;NH3
(2)>;>
(3)CFCl3;臭氧层空洞
(4)a
在元素周期表中,元素的金属性和非金属性及其强弱比较与周期序数(n)和主族序数(A)有如下经验公式:K=A/n(K为A与n的比值),则:
(1)当n一定时,K值越大,则元素的_______性越强(填字母,下同)。
(2)当A一定时,K值越小,则元素的_______性越强。
(3)当K=0,则该元素是______元素;当K=1时,则该元素是______元素;当K<1时,则该元素是____元素;当K>1时,则该元素是____ 元素。
a. 两性 b.金属 c.非金属 d.稀有气体
正确答案
(1)c
(2)b
(3)d;a;b;c
元素周期表中第三周期相邻的三种主族元素X、Y、Z的第一电离能的大小与原子序数的关系如图所示。
(1)元素X的原子结构示意图是_______。
(2)元素Y的基态原子的电子排布式是______________。
(3)元素Z的最高价氧化物对应的水化物的化学式为___________。
(4)下列有关X、Y、Z三种元素的比较中符合上图递变趋势的还有_______(填字母)。
A.原子半径 B.最高正价 C.未成对电子数 D.电负性
正确答案
(1)
(2)1s22s22p63s23p2
(3)H3PO4
(4)BCD
下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。
(1)把与下面的元素有关性质相符的曲线的标号填入相应括号中:
①ⅡA族元素的价电子数_________②ⅦA族元素氢化物的沸点_________
③第三周期元素单质的熔点_________ ④第三周期元素的最高正化合价________
⑤IA族元素单质熔点_________⑥F-、Na+、Mg2+、Al3+四种离子的离子半径_________
⑦部分短周期元素的原子半径________⑧短周期元素的第一电离能________
(2)电离能是指由蒸气状态的孤立原子失去电子形成阳离子所需要的能量。从中性原子中移去第一个电子所需要的能量为第一电离能 (I1),移去第二个电子所需要的能量为第二电离能(I2),依次类推。现有5种元素,A、B、C、D、E,其I1~I3分别如下表,根据表中数据判断其中的稀有气体元素有____,最活泼的金属元素是____。
正确答案
(1)①B;②D;③E;④C;⑤F;⑥A;⑦G;⑧H
(2)E;B
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