- 物质结构元素周期律
- 共75155题
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J都是中学化学中的常见物质,各物质之间的转化关系如下图所示
已知:
①图中所有物质均由短周期元素组成,且每个小三角形内的三种物质均至少含有第三周期中的一种相同元素。
②D为地壳中含量最高的元素组成的单质;E为酸性氧化物,不溶于水,能与某种酸反应;F不溶于水;H为淡黄色固体化合物;C为离子化合物,阴、阳离子均含有金属元素。
③电解饱和J溶液是工业上的重要反应。
(1)A、B、C中共同含有的第三周期元素是________________。
(2)H的电子式是__________。
(3)E→G的离子方程式是__________________。
(4)常温下测得一定浓度的C溶液的pH=10,用离子方程式表示其原因:__________________。向C溶液中通入过量CO2的离子方程式为_________________________。
(5)按物质的性质分类,上述物质中涉及_______种氧化物。
正确答案
(1)铝(或A1)
(2)
(3)SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
(4)AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- (5)3
图中X、Y、Z为单质,其他为化学物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中,A俗称磁性氧化铁;E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。
回答下列问题:
(1)元素X在元素周期表中的位置为第________周期________族。
(2)一定条件下,Z能与H2反应生成ZH4 ,写出Z与NaOH反应的化学方程式__________
(3)写出由Y与NO、H2O生成D反应的化学方程式:_____________。
(4)X在高温下能与水蒸气反应,请写出该反应的化学方程式:___________
(5)向含4mol D的稀溶液中,逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种,请在坐标系中画出n(X2+)随n(X)变化的示意图,并标出n(X2+)的最大值。
正确答案
(1)四 ;Ⅷ
(2)Si + 2NaOH + H2O =Na2SiO3 + 2H2↑;
(3)4NO+3O2+2H2O=4HNO3
(4)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(5)
同一周期(短周期)各元素形成单质的沸点变化如下图所示(按原子序数连续递增顺序排列).该周期部分元素氟化物的熔点见下表.
(1)A原子核外共有______种不同运动状态的电子、______种不同能级的电子;
(2)元素C的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为______;
(3)解释上表中氟化物熔点差异的原因:______;
(4)在E、G、H三种元素形成的氢化物中,热稳定性最大的是______(填化学式).A、B、C三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为______(填离子符号).
正确答案
图中曲线表示8种元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系,H、I的沸点低于0℃,根据气体的沸点都低于0℃,可推断H、I为气体,气体元素单质为非气体,故为第三周期元素,则A为Na,B为Mg,C为Al,D为Si,E为P、G为S,H为Cl,I为Ar,
(1)A为Na元素,原子核外电子数为11,故共有11种不同运动状态的电子,原子核外电子排布式为1s22s22p63s1,有4种不同能级的电子,
故答案为:11;4;
(2)氢氧化铝为两性氢氧化物,电离方程式为:AlO2-+H++H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++3OH-,
故答案为:AlO2-+H++H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++3OH-;
(3)NaF与 MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低;Mg2+的半径比Na+的半径小,故MgF2的熔点比NaF高,
故答案为:NaF与 MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低;Mg2+的半径比Na+的半径小,故MgF2的熔点比NaF高;
(4)同周期自左而右非金属性增强,非金属性Cl>S>P,非金属性越强氢化物越稳定,故HCl最稳定性,
Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,故离子半径Na+>Mg2+>Al3+,
故答案为:HCl;Na+>Mg2+>Al3+.
A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,其中A、I为常见金属,它们之间的相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六各物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素在元素周期表中的位置是__________________。
(2)检验C溶液中阳离子的方法是(写出操作,现象及结论)____________________。
(3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:反应①的化学方程式:_______________;反应④的离子方程式:_____________;反应⑥的化学方程式:_______________;
(4)从能量变化的角度看,反应①②③中,属于△H<0的反应是________(填序号)。
正确答案
(1)第4 周期Ⅷ族
(2)取少量溶液于试管中,滴加KSCN 溶液,溶液无色,滴加氯水,溶液变为血红色证明C 溶液中含Fe2+
(3)8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe;2Al+2OH- +6H2O =2[Al(OH)4]-+3H2↑;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)①②
已知物质M由同一短周期的X、Y两种元素组成,X 原子的最外层电子数是其最内层电子数的一半,Y元素的最高正价与其最低负价的代数和为6。M与其他物质的转化关系如下所示(部分产物已略去)
(1)工业电解M溶液的化学方程式为____________________
(2)若A是与X、Y同周期的一种常见金属,则A元素在周期表中的位置是第____周期第____族,写出A与B溶液反应的化学方程式____________________。
(3)若A是某元素的一种常见酸性氧化物,可用于制造光导纤维。则该元素的原子结构示意图为
________,写出E与F反应的离子方程式____________________。
(4)B的电子式为____________,其中含有的化学键为____________。
(5)写出M物质的一种用途:________________。
正确答案
(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)三;ⅢA;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(3);2H++SiO32-=H2SiO3↓
(4);离子键和共价键
(5)氯碱工业(答案合理均可)
已知A~N分别代表一种物质,它们之间的转化关系如图所示(部分反应的反应条件和生成物已略去).A、B、C分别是由短周期元素组成的单质,A是金属,D是无色液体.F是一种离子化含物,其阴阳离子的个数比为1:3,且能与水反应得到两种碱.反应①是实验室检验某离子的方法,反应②是工业、生产N的重要反应.请回答下列问题:
(1)B元素在元素周期表中的位置是______,F的电子式是______.
(2)写出反应①的离子方程式:______
(3)Cu与足量的N的浓溶液反应得到的产物主要是M不是L,其原因是______
(请用上图所示关系中反应的化学方程式回答).
(4)选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将M转变为无毒的物质,这是目前国外进行尾气治理遍采用的一种方法.亚铬酸铜(Adkin偿化剂)是极好的M催化还原的催化剂,是铜和铬的复合氧化物,成分不固定,如:aCuO•bCr2O3等,统称为亚铬酸铜.
CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成复合的氧化物(催化剂)、氮气及水,写出该反应的化学方程式:______.
(5)已知一定温度(>100℃)下,反应②的平衡常数为1.将0.8mol K和1.1mol B放入容积为1L的封闭容器中,发生反应②,一段时间后L的浓度为0.4mol/L,此时反应v正______v逆(填“>”、“<”或“=”). 当反应到达平衡后,保持温度不变,再加入一定物质的量的B,重新达到平衡,则L的平衡浓度______(填“增大”、“不变”或“减小”),B的转化率______.(填“升高”、“不变”或“降低”),L的体积分数______(填“增大”、“不变”、“减小”或“无法确定”).
正确答案
A是金属,D是无色液体.F是一种离子化含物,其阴阳离子的个数比为1:3,且能与水反应得到两种碱,则A为Na,D为H2O,由K、L、M的转化可知,K为NH3,L为NO,M为NO2,所以B为氧气,E为过氧化钠,G为NaOH,C为氮气,F为Na3N,H为硝酸铵,
(1)B为O,其原子序数为8,位于元素周期表中第二周期第ⅥA族,F为Na3N,其电子式为
,
故答案为:第二周期第ⅥA族;
;
(2)反应为铵盐与碱的反应,该反应的离子反应为NH4++OH-NH3↑+H2O,故答案为:NH4++OH-
NH3↑+H2O;
(3)Cu与足量的N的浓溶液反应得到的产物主要是NO2,NO能被浓硝酸氧化,反应为NO+2HNO3(浓)═3NO2+H2O,故答案为:NO+2HNO3(浓)═3NO2+H2O;
(4)反应物为CuNH4(OH)CrO4,生成物为复合的氧化物(催化剂)、氮气及水,该反应的反应方程式为2CuNH4(OH)CrO42CuO.Cr2O3+N2↑+5H2O,
故答案为:2CuNH4(OH)CrO42CuO.Cr2O3+N2↑+5H2O;
(5)4NH3+5O24NO+6H2O
开始0.8 1.1 0 0
转化0.4 0.5 0.4 0.6
某时刻0.4 0.6 0.4 0.6
Q=<1=K,则化学反应向正反应方向进行,所以v正>v逆,
当反应到达平衡后,保持温度不变,再加入一定物质的量的B,平衡正向移动,则L的平衡浓度增大,但B的转化率降低,因L增大的量与总体积的变化的关系不确定,则L的体积分数无法确定,
故答案为:>;增大;降低;无法确定.
物质之间的转化关系如下图,其中A、D、E、F、H为常见的单质,其余的为化合物,且单质E和单质F在点燃或加热的条件下生成淡黄色的固体,B常温下为液态化合物。
试回答下列有关问题:
(1)A在元素周期表的位置________周期___________族
(2)以上7个化学反应属于非氧化还原反应的是___________(用编号①→⑦填写)
(3)写出反应②的化学方程式:______________;
(4)写出反应④的一种重要的工业途____________________
(5)写出用A与H作电极材料插入电解溶液G形成闭合电路的正极反应:____________________。
正确答案
(1)第四;第Ⅷ
(2)⑦
(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+3H2 (4)焊接铁轨或冶炼高熔点金属
(5)2H2O + 2e-== H2↑+ 2OH-
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑥在表中的位置,用化学用语回答下列问题。
(1)元素①的原子结构示意图为___________。
(2)元素③和⑥可形成化合物,用电子式表示形成其过程____________________。
(3)元素②、③形成离子的半径_________>_________。
(4)元素②、⑥形成的气态氢化物稳定性__________>__________;元素③、④形成的最高价氧化物水化物的碱性__________>__________。
(5)元素④的最高价氧化物与元素⑤最高价氧化物的水化物稀溶液反应的离子方程式为____________________。
(6)将元素③的单质放入④与⑥形成的化合物的水溶液中,会产生气体和沉淀。若反应完全后生成标况下0.672 L气体,则生成沉淀的最大质量为__________g。
正确答案
(1)
(2)
(3)F- >Na+ (4)HF>HCl;NaOH>Al(OH)3
(5)Al2O3 + 6H+ === 2Al3+ + 3H2O
(6)1.56
某原子AZX,它的氯化物XCl 5.85g溶于水制成溶液后,加入2mol/L的AgNO3溶液50mol恰好完全反应。若这种原子原子核内有12个中子,求:
(1)Z值和A值;
(2)X元素在周期表中的位置;
(3)把X的单质放入水中,写出反应的化学方程式。
正确答案
(1)23;11
(2)第三周期,ⅠA族
(3)2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为________________;
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为________,C的元素符号为________;
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为____________,其基态原子的电子排布式为_________。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为_______,其基态原子的电子排布式为_____________。
正确答案
(1)N
(2)Cl;K
(3)Fe;1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4)Cu;1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
A、B、D、E、G为短周期元素,其原子序数依次增大.A元素在周期表中原子半径最小,B元素的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等,E元素的原子最外层电子数是次外层的3倍.E和G可形成离子化合物GE.
试回答下列问题:
(1)在点燃的条件下,G的单质与化合物BE2反应的方程式______.
(2)用电子式表示GE的形成过程______.
(3)写出在加热条件下B的单质与D的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式______.
(4)写出由上述元素中的四种元素形成的能溶于水的强电解质的化学式______(任写一种).
(5)将由A分别与B、D、E组成的化合物按沸点由高到低的顺序写出它们的分子式______.
(6)如图,烧瓶中装有由上述元素形成的化合物.挤压胶头滴管,观察到气球均明显胀大(假定反应完全),则甲烧瓶中盛装的固体化合物的化学式可能为(任写一种)______,乙烧瓶中盛装的气体化合物的化学式可能为(任写一种)______.
正确答案
A、B、D、E、G为短周期元素,其原子序数依次增大.A元素在周期表中原子半径最小,则A为氢元素;E元素的原子最外层电子数是次外层的3倍,E原子有2个电子层,最外层电子数为6,故E为氧元素;B元素的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等,B元素原子最外层电子数为4,处于第ⅣA族,B原子序数小于氧元素,故B为碳元素;D的原子序数介于碳元素与氧元素之间,故D为氮元素;E和G可形成离子化合物GE,G元素原子形成为+2价离子,原子序数大于氧元素,故G为镁元素.
(1)在点燃的条件下,Mg与在CO2中燃烧,生成氧化镁与碳,反应方程式为2Mg+CO22MgO+C.
故答案为:2Mg+CO22MgO+C.
(2)氧化镁是离子化合物,由镁离子与氧离子构成,用电子式表示MgO的形成过程为
.
(3)在加热条件下碳与浓硝酸溶液反应生成二氧化碳、二氧化氮与水,反应化学方程式为C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O.
故答案为:C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O.
(4)由上述元素中的四种元素形成的能溶于水的强电解质有(NH4)2CO3等.
故答案为:(NH4)2CO3.
(5)将由A分别与B、D、E组成的化合物分别为CH4、NH3、H2O,常温下水是液态,甲烷、氨气为气态;氨气分子之间存在氢键,沸点比甲烷高,所以沸点由高到低的顺序为H2O、NH3、CH4.
故答案为:H2O、NH3、CH4.
(6)烧瓶中装有由上述元素形成的化合物.挤压胶头滴管,观察到气球均明显胀大(假定反应完全),则硫酸与甲烧瓶中盛装的固体化合物反应生成气体,该固体化合物可以为MgCO3等;乙烧瓶中盛装的气体,易溶于水,可以为NH3等.
故答案为:MgCO3;NH3.
某元素M的原子核内质子数与中子数相等,它形成气态氢化物在标准状况下的密度是1.518g/L,该氢化物0.5mol充分燃烧,生成9g水,则M的元素符号为______,原子序数是______,原子结构示意图为______,M的阴离子电子层结构与______等微粒相同.
正确答案
M形成气态氢化物在标准状况下的密度是1.518g/L,则M的相对分子质量为22.4×1.1518=34,该氢化物0.5mol充分燃烧,生成9g水,即n(H2O)==0.5mol,1mol该氢化物含H:2×2×0.5mol=2mol,则1mol氢化物中M的质量为34g-2g=32g,即M的相对原子质量应为32,又M的原子核内质子数与中子数相等,则M的原子序数为16,应为S元素,
原子核外有3个电子层,最外层电子数为6,原子结构示意图为
,M的阴离子电子层结构为
,与M的阴离子电子层结构相同的微粒有等P3-、Cl-、Ar、K+、Ca2+,
故答案为:S;16;
; P3-、Cl-、Ar、K+、Ca2+(任选一种).
A、B、C代表三种短周期元素.已知A+和B-两种离子相差一个电子层,C元素核内质子数比B元素原子核内质子数少9个,B和C两元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子.据此请填空:
(1)A元素是______,C元素是______(填元素符号);
(2)A的氧化物对应水化物的冷溶液与B单质反应的离子方程式______
(3)由A、B、C三种元素所形成60个电子的盐类化合物的化学式是______.
正确答案
A、B、C代表三种短周期元素,C元素核内质子数比B元素原子核内质子数少9个,B和C两元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子,则设C的质子数为x,B的质子数为x+9,所以x+9+3x+1=42,解得x=8,所以C为O,B为Cl,又已知A+和B-两种离子相差一个电子层,A、B均在第三周期,A为Na,
(1)A为Na,C为O,故答案为:Na;O;
(2)A的氧化物对应水化物的冷溶液为NaOH溶液,与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,离子反应为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3)A的质子数为11,B的质子数为17,C的质子数为8,则三种元素所形成60个电子的盐类化合物的化学式为
NaClO4,故答案为:NaClO4.
填写下列空白:
(1)已知某原子的核内有77个质子,质量数为191,则其核内的中子数为______.
(2)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第______族.
(3)周期表中最活泼的非金属元素位于第______纵行.
(4)所含元素为32种的周期是第______周期.
正确答案
(1)原子的核内有77个质子,质量数为191,则中子数=191-77=114,故答案为:114;
(2)因铁元素在周期表中第8纵行,第8、9、10三个纵行为第ⅤⅢ族,故答案为:VIII;
(3)周期表中最活泼的非金属元素为F,为第ⅤⅡA族元素,与最后一列元素相邻,则位于第17纵行,故答案为:17;
(4)因第六周期含有镧系,则含有18+14=32种元素,故答案为:六.
组成生命细胞的11种常量元素(约占人体总质量的99.97%),全部位于周期表的前20号.其中组成人体蛋白质、脂肪、碳水化合物和核酸的主要有6种元素.
(1)这六种元素中除H、C、O、P、S外,应该还有______(写元素符号),它的基态原子核外电子排布式是______,其第一电离能比O的______(填“大”或“小”);与它同周期,且单质熔点最高的元素在周期表中的位置______.
(2)CO2是一种温室气体,它的电子式为______,将其转变其他化工原料,必须破坏的化学键属于______(填“极性”或“非极性”)键.
(3)元素周期表中元素的性质存在递变规律,下列关系正确的是______(填序号).
a.离子半径:S2->Na+>O2->H+ b.与水反应的剧烈程度:K>Na>Mg>Ca
c.熔点:CO2>SiO2>Na2O>SO3 d.还原性:PH3>H2S>HCl>HF
(4)下表为部分非金属元素与氢形成共价键的键长与键能数据:
根据表中数据,归纳共价键键能与键长的关系______.
正确答案
(1)蛋白质由C、H、O、N元素组成,脂肪由C、H、O元素组成,碳水化合物由C、H、O元素组成,核酸由C、H、O、N、P等元素组成,N的原子序数为7,核外电子排布式为1s22s22p3,由于N的2p能级电子为半充满状态,难以失去电子,所以第一电离能较O大,与它同周期,且单质熔点最高的元素为C,位于周期表第二周期IVA族,
故答案为:N;1s22s22p3;大;第二周期,IVA族;
(2)二氧化碳为含有极性键的非极性分子,电子式为
,故答案为:
;极性;
(3)a.核外电子排布相同时,核电核数越大,半径越小,则有Na+<O2-,故a错误;
b.金属性:Ca>Mg,则Ca与水反应较Mg剧烈,故b错误;
C.SiO2为原子晶体,熔点最高,故c错误;
D.元素的非金属性:P<S<Cl<F,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,其氢化物的还原性越弱,所以还原性:PH3>H2S>HCl>HF,故d正确,
故答案为:d;
(4)由表中数据可知,同主族元素原子与相同其他原子形成共价键时,原子半径越大,键长越长,键能越小,或同类分子中,键长越小,键能越大.
故答案为:同类分子中(同主族元素原子与相同其他原子等合理均可),键长越小,键能越大.
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