- 物质结构元素周期律
- 共75155题
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;>;<;>
实验探究:探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱.根据要求完成下列各小题.
(1)实验装置:
填写所示仪器名称A______B______
(2)实验步骤:
连接仪器、______、加药品后,打开a、然后滴入浓硫酸,加热.
(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______;装置E中足量酸性KMnO4溶液(具有强氧化性)的作用是______;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______;
③依据试管D中的实验现象,能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性______(填“能”或“否”),试管D中发生反应的离子方程式是______.
正确答案
(1)根据装置图中的仪器可知A为分液漏斗,B为圆底烧瓶,
故答案为:分液漏斗;圆底烧瓶;
(2)反应生成气体,在加入药品之前需要检验装置的气密性,防止气密性不好导致气体泄漏,
故答案为:检查装置的气密性;
(3)①在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,其反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;多余的二氧化硫用酸性KMnO4溶液吸收,防止干扰后面的试验,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;除去SO2气体;
②二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸,证明了碳酸酸性比硅酸强,说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,所以盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀即说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,
故答案为:盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀;
③依据最高价含氧酸的酸性强弱判断非金属性强弱,二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸,不是最高价含氧酸,所以不能判断非金属性强弱,试管D中发生反应是二氧化硫与碳酸氢钠生成二氧化碳,其离子方程式为:SO2+2HCO3-=SO32-+H2O+2CO2,
故答案为:否;SO2+2HCO3-=SO32-+H2O+2CO2.
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.
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);H2O
X、Y、Z是主族的三种非金属元素,它们在周期表中的位置如下表所示
试回答:
(1)X元素单质的化学式是________________。
(2)Y元素的原子结构示意图是_______,Y与Na 所形成化合物的电子式为____________。
(3)Z元素的名称是________,从元素原子得失电子的角度看,Z元素具有_______性;若从Z元素在周期表中所处位置看,它具有这种性质的原因是__________。
正确答案
(1)F2(2);
(3)砷;两;Z位于元素周期表中金属与非金属交界线附近。
以下是元素周期表的一部分,根据图示回答下列问题:
(1)请在表中用实线画出主族元素的边界。
(2)A、C形成的10电子阳离子的空间构型是____;写出工业上由GD2合成GD3的化学方程式__________;
(3)E在D2中燃烧生成的化合物X中阴阳离子的个数比为_______;X中的化学键类型是_________。
(4)2.00 g B2A2完全燃烧生成BD2和液态A2D,放出99.6kJ热量,写出B2A2燃烧热的热化学反应方程式
______________________;
(5)向含E的最高价氧化物的水化物0.05 mol的水溶液通入标准状况下BD2气体1.12 L。其反应的离子方程式是______________________。
正确答案
(1)
(2)正四面体;
(3)1:2;离子键、共价键
(4)C2H2(g) +O2(g) =2CO2(g)+H2O(1);△H=-1 294.8 kJ/mol
(5) OH-+CO2=HCO3-
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.
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列_______(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚面离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:
1.原子核对核外电子的吸引力 2.形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1)
(2)通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。______________
(3)表中X可能为以上13种元素中的_________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式____________。
(4)Y是周期表中______族元素。
(5)以上13种元素中,_______(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
正确答案
(1)①④
(2)Li原子失去一个电子后,Li+已形成稳定结构,此时再失去一个电子很困难
(3)a;Na2O和Na2O2(4)IIIA或第三主族
(5)m
短周期元素X、Y、Z在周期表中位置关系如下图所示。
(1)X元素的单质分子式是_________。若X核内中子数与质子数相等,X单质的摩尔质量是________。
(2)Y单质的电子式是_____________。Y单质与水反应的化学方程式:_______________________。
(3)Z与钙形成的化合物的电子式是_____________。
正确答案
(1)He;4g/mol
(2);2F2+2H2O==4HF+O2↑
(3)
元素周期表有多种形式,下图是一种三角形元素周期表的一部分,图上标有第ⅦA族、第IA 族钾两种元素的位置。
回答下列问题:
(1)以上表中所列的六种元素中,其最高价氧化物的水化物呈弱酸性的是____(填元素符号);其气态氢化物最稳定的是____(填化学式)。
(2)请在图中将过渡元素(副族和Ⅷ族)所在的位置涂黑,并在图中画出金属元素和非金属元素的分界线。
(3)A元素和B元素形成的化合物能与另一含A元素的化合物发生化学反应,该反应既是化合反应也是氧化还原反应,写出该反应的化学方程式_____________。
正确答案
(1)C;H2O
(2)
(3)SO2+H2O2=H2SO4
置换反应的通式可以表示为:单质(1)+化合物(1)=单质(2)+化合物(2) 请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式:(1)所涉及的元素的原子序数都小于20, (2)6种单质分属于6个不同的主族。
________________________________
正确答案
2Mg+CO2=2MgO+C、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2F2+2H2O=4HF+O2
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
(1)Y位于元素周期表第____周期第____族,Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是____(写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在____个σ键。在H-Y、H-Z 两种共价键中,键的极性较强的是___,键长较长的是_____。
(3)W的基态原子核外电子排布式是________。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是_________________。
(4)处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法,是将其在催化剂作用下转化为单质Y。
已知:
XO(g) +1/2O2(g)=XO2(g) △H=-283.0 kJ.mol-1
Y(s)+O2(g)=YO2(g) △H=-296.0 kJ.mol-1
此反应的热化学方程式是____________________。
正确答案
(1)三;ⅦA;HClO4 (2)2;H-Cl;H-S
(3)1s22s22p63s23p63d104s1 (或 [Ar]3d104s1);2Cu2S + 3O2Cu2O+SO2
(4)SO2(g) +2CO(g)=S(s) +2CO2(g)
A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序数依次增大,A、B处于同一周期,C、D、E同处另一周期。C、B可按原子个数比2∶l和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙。D、A按原子个数比3∶2形成离子化合物丙。E是地壳中含量最高的金属元素。
根据以上信息回答下列问题:
(1)B元素在周期表中的位置是____________,乙物质的电子式是____________
(2)A、B、C、D、E五种元素的原子半径由小到大的顺序是____________(用元素符号填写)。
(3)E的单质加入到C的最高价氧化物对应的水化物的溶液中,发生反应的离子方程式是____________________________
正确答案
(1)第二周期,VIA族;
(2)O
(3)2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
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