- 物质结构元素周期律
- 共75155题
运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是( )
正确答案
解析
解;A.卤族元素性质具有相似性,根据单质的性质、氢化物的性质可推知砹(At)为有色固体,HAt不稳定,且AgAt是有色难溶于水固体,故A正确;
B.元素周期表中Be和Al处于对角线位置上,处于对角线的元素具有相似性,Be、BeO、Be(OH)2均有两性,故B正确;
C.锶与钡是同主族元素,BaSO4是难溶于水的白色固体,所以SrSO4也是难溶于水的白色固体,故C正确;
D.同主族元素的原子,从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱,所以硒化氢(H2Se)不如H2S稳定,故D错误.
故选D.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、同主族从上到下元素的金属性逐渐增强,单质的还原性逐渐增强,所以第ⅠA族元素的单质中,锂的还原性最弱,故A错误;
B、同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,同主族从上到下元素的金属性逐渐增强,第ⅠA族元素中的金属锂的金属性比第ⅡA族元素中的金属钡的金属性要弱,故B错误;
C、同主族从上到下元素的气态氢化物的稳定性逐渐减弱,所以第VIIA元素的气态氢化物的稳定性随着核电荷数的递增逐渐减弱,故C正确;
D、第三周期从左到右元素的氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,故D错误.
故选C.
不能说明氯的非金属性比溴强的事实是( )
正确答案
解析
解:A、共用电子对偏向:H-Cl>H-Br,则说明Cl得电子能力强,则非金属性Cl>Br,故A正确;
B、最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4>HBrO4,则非金属性Cl>Br,故B正确;
C、气态氢化物的热稳定性为:HCl>HBr,则非金属性Cl>Br,故C正确;
D、酸性为HCl<HBr,不能利用氢化物的水溶液酸性来比较非金属性,故D错误;
故选D.
X、Y是同主族的非金属元素,如果X原子半径比Y原子大,则下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:X、Y是同主族的非金属元素,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,如果X原子半径比Y原子半径大,则原子序数X>Y,则
A.同主族元素从下到上非金属性逐渐增强,则非金属性X<Y,故A正确;
B.原子序数X>Y,故B错误;
C、非金属性X<Y,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,所以Y的氢化物更稳定,故C错误;
D、非金属性X<Y,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故X最高价氧化物对应水化物的酸性比Y最高价氧化物对应水化物的酸性弱,故D正确.
故选BC.
Al和Ga及N和As分别是同主族的元素,请回答下列问题:
(1)砷化镓是一种半导体材料,其化学式为______.
(2)写出As原子处于基态时的核外电子排布式______.
(3)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类似,每个铝原子与______个氮原子相连,氮化铝晶体属于______晶体.
(4)NH3是氮的氢化物,中心原子的杂化方式是______,存在化学键的类型是______,NH3的沸点比AsH3高的原因是______.
正确答案
解:(1)砷元素位于第ⅤA族,所以最低负价是-3价,镓元素元素处于第ⅢA族,最高正价是+3价,根据化合价规则,所以砷化镓的化学式为:GaAs,故答案为:GaAs;
(2)根据基态电子排布规律,As原子的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(3)氮化铝晶体与金刚石类似,均是正四面体结构,每个铝原子与4个氮原子相连,是由原子构成的原子晶体,故答案为:4;原子;
(4)氨气是空间三角锥形结构,氮原子以sp3杂化成键,形成空间三角锥形结构,氮原子和氢原子间是共价键,在氨气分子中,存在氢键,所以导致沸点高于同主族的其他氢化物,故答案为:sp3;共价键;氨气分子间有氢键.
解析
解:(1)砷元素位于第ⅤA族,所以最低负价是-3价,镓元素元素处于第ⅢA族,最高正价是+3价,根据化合价规则,所以砷化镓的化学式为:GaAs,故答案为:GaAs;
(2)根据基态电子排布规律,As原子的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(3)氮化铝晶体与金刚石类似,均是正四面体结构,每个铝原子与4个氮原子相连,是由原子构成的原子晶体,故答案为:4;原子;
(4)氨气是空间三角锥形结构,氮原子以sp3杂化成键,形成空间三角锥形结构,氮原子和氢原子间是共价键,在氨气分子中,存在氢键,所以导致沸点高于同主族的其他氢化物,故答案为:sp3;共价键;氨气分子间有氢键.
X、Y都是IIA(Be除外)的元素,已知它们的碳酸盐的热分解温度:T(XCO3)>T(YCO3),则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:碱土金属离子与碳酸根的极化作用,碱土金属都带两个正电荷,如果离子半径越小对阴离子(碳酸根离子)的极化作用越强,极化作用越强金属键越容易往共价键发展,即越不稳定.所以从第2主族由上到下,极化作用越弱,分解温度越高;碱土金属的碳酸盐热分解温度:T(XCO3)>T(YCO3),则原子序数X>Y,
A、阳离子电荷越高,半径越小,晶格能越大,离子键就越强,熔点就越高,所以晶格能:XCO3<YCO3,故A错误;
B、同一主族元素简单阳离子半径随着原子序数增大而增大,所以阳离子半径:X2+>Y2+,故B正确;
C、同一主族元素,元素的金属性随着原子序数增大而增强,原子序数X>Y,所以金属性:X>Y,故C正确;
D、碳酸盐的热分解温度:T(XCO3)>T(YCO3),所以阳离子半径:X2+<Y2+,而它们的氧化物都是离子晶体,碱土金属氧化物是离子晶体,离子晶体熔沸点与晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比,离子半径X>Y,所以氧化物的熔点:XO<YO,故D错误;
故选BC.
F2、Cl2、Br2、I2的顺序,下列变化规律中不正确的是( )
a.单子颜色逐渐加深
b.密度呈增大趋势
c.熔点与沸点逐渐升高
d.X2的氧化性增强
e.HX稳定性减弱
f.X-还原性减弱
g.与H2反应逐渐困难
h.与水反应逐渐困难.
正确答案
解析
解:a.F2淡黄绿色,Cl2黄绿色,Br2红棕色,I2紫黑色,所以单子颜色逐渐加深,故正确;
b.都是分子量越大,熔点越高,密度越大,故正确;
c.分子晶体,分子量越大,熔点与沸点逐渐升高,故正确;
d.非金属性越强,对单质X2的氧化性越强,而F、Cl、Br、I的非金属性减弱,所以氧化性减弱,故错误;
e.非金属性越强,HX稳定性越强,而F、Cl、Br、I的非金属性减弱,所以HX稳定性减弱,故正确;
f.非金属性越强,对应离子X-还原性越弱,而F、Cl、Br、I的非金属性减弱,所以X-还原性增强,故错误;
g.非金属性越强,与H2反应容易,而F、Cl、Br、I的非金属性减弱,所以与H2反应逐渐困难,故正确;
h.非金属性越强,与水反应越容易,而F、Cl、Br、I的非金属性减弱,所以与水反应逐渐困难,故正确;故选C.
下列关于稀有气体的叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.它们原子的特征是最外层电子都达到稳定结构(除He外最外层2个电子外,其余都是8个电子的稳定结构),故A错误;
B.稀有气体元素原子的核外电子排布和同周期ⅤA、ⅥA、ⅦA族阴离子(得电子达饱和)的电子排布相同,还和下一周期ⅠA、ⅡA族阳离子(失去最外层电子)的电子排布相同,故B错误;
C.由于最外层电子达到稳定结构,因此化学性质非常不活泼,故C正确;
D.它们的原子半径比同周期VIIA族元素原子的大,故D正确.
故选AB.
碱金属元素原子最外层的电子数都是______个,在化学反应中它们容易失去______个电子;碱金属元素中金属性最强的是______,原子半径最小的是______.卤素原子最外层的电子都是______个;在卤素中非金属性最强的是______,原子半径最小的是______.
正确答案
1
1
Cs
Li
7
F
F
解析
解:碱金属元素原子最外层的电子数1,很容易失去1个电子,同一主族元素的原子,从上到下,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强;卤素原子最外层的电子数是7,很容易得到电子,同一主族元素的原子,从上到下,原子半径逐渐增大,
故答案为:1;1;Cs;Li;7;F;F.
某学生做同主族元素性质递变规律的实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象.请你帮助该学生整理并完成实验报告.
(1)实验目的:______
(2)实验用品:
仪器:①______;②______ (请填写两种主要玻璃仪器).
药品:氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳.
(3)实验内容(在下列空格内填写相关内容)
(4)实验结论:______
(5)问题和讨论:
①请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因:______
②由于F2过于活泼,很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱.试至少列举1个事实说明F的非金属性比Cl强:______.
正确答案
解:(1)根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律,故答案为:探究同一主族元素性质的递变规律;
(2)实验在试管内进行,移取液体时用胶头滴管,故答案为:试管;胶头滴管;
(3)①根据实验现象可知,将氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中,并做萃取实验,所以实验方案为:将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中,振荡;再滴入少量四氯化碳,振荡;
②溴单质的氧化性强碘单质,所以将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中,产生碘单质,然后再用少量四氯化碳萃取,碘单质溶解在萃取剂四氯化碳中,所以实验现象为:加入溴水后,溶液由无色变为褐色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为紫红色;故答案为;
;
(4)氯气能将溴离子从其水溶液中置换出来,而溴单质能将碘离子从其水溶液中置换出来,说明氧化性是氯气强于溴单质,溴单质强于碘单质,元素的非金属性越强,即非金属性:Cl>Br>I,得出同主族元素性质的递变规律:同主族元素性质相似,且从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,
故答案为:同一主族元素,自上而下,元素的非金属性依次减弱;
(5)①依据原子理论解释为:同一主族元素,自上而下,随原子序数的增加,原子半径逐渐增大,原子核对于核外电子的引力渐强,原子失电子能力减弱,
故答案为:同一主族元素,自上而下,元素原子的电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱;
②单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性:HF>HCl,故答案为:HF的稳定性强于HCl.
解析
解:(1)根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律,故答案为:探究同一主族元素性质的递变规律;
(2)实验在试管内进行,移取液体时用胶头滴管,故答案为:试管;胶头滴管;
(3)①根据实验现象可知,将氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中,并做萃取实验,所以实验方案为:将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中,振荡;再滴入少量四氯化碳,振荡;
②溴单质的氧化性强碘单质,所以将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中,产生碘单质,然后再用少量四氯化碳萃取,碘单质溶解在萃取剂四氯化碳中,所以实验现象为:加入溴水后,溶液由无色变为褐色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为紫红色;故答案为;
;
(4)氯气能将溴离子从其水溶液中置换出来,而溴单质能将碘离子从其水溶液中置换出来,说明氧化性是氯气强于溴单质,溴单质强于碘单质,元素的非金属性越强,即非金属性:Cl>Br>I,得出同主族元素性质的递变规律:同主族元素性质相似,且从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,
故答案为:同一主族元素,自上而下,元素的非金属性依次减弱;
(5)①依据原子理论解释为:同一主族元素,自上而下,随原子序数的增加,原子半径逐渐增大,原子核对于核外电子的引力渐强,原子失电子能力减弱,
故答案为:同一主族元素,自上而下,元素原子的电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱;
②单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性:HF>HCl,故答案为:HF的稳定性强于HCl.
下列关于砷(As)元素的叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、As最外层有5个电子,AsCl5分子中砷原子成5对共用电子对,As外围达到10个电子,故A错误;
B、砷元素的相对原子质量为74.92是平均计算值,不能确定某一Se原子的质量数,不能确定某一As原子的质量数,故B错误;
C、AsH3中As为-3价,为最低价,易失去电子,它是一种强还原剂,故C错误;
D、非金属性S>P>As,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,硫酸是强酸,而磷酸为中强酸,砷酸的酸性比磷酸还弱,所以Na3AsO4溶液是强碱弱酸盐,水解导致溶液呈碱性,故D正确;
故选:D.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、ⅠA族元素的金属性不一定比ⅡA族元素的金属性强,比如金属锂的金属性不如第二主族的钡强,同周期ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的金属性强,故A错误;
B、ⅥA族元素的氧原子的得电子能力最强,非金属性最强,稳定性最好,水分子间有氢键,所以沸点也最高,故B正确;
C、ⅤⅡA族元素中,非金属性最强的元素是氟元素,但是氟元素没有正价,不存在含氧酸,故C错误;
D、同周期的元素中,阳离子比阴离子少一个电子层,所以阳离子半径一定小于阴离子半径,铝离子的半径是第三周期中离子半径最小的,故D错误.
故选B.
运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是( )
正确答案
解析
解:A.同主族自上而下元素金属性增强,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:Ra(OH)2>Mg(OH)2,故A正确;
B.同主族自上而下元素非金属性减弱,故非金属性N>As,非金属性越强,其氢化物越稳定,故氢化物稳定性:AsH3<NH3,故B错误;
C.Cs的原子半径比Na的原子半径大,原子半径越大,原子核对核外电子吸引能力越弱,故Cs的金属性较强,Cs与水反应比Na与水反应更剧烈,故C正确;
D.Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,核电荷数越大,原子核对核外电子吸引能力越强,故Cl的原子半径比Al的原子半径小,故D正确,
故选B.
元素周期表中第ⅤⅡA族元素的单质及其化合物的用途广泛.
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为______.
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性递变规律的判断依据是______(填序号).
a.Cl2、Br2、I2的熔点
b. Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d. HCl、HBr、HI的酸性
(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液 NaClO3溶液
KClO3固体沉淀
完成
①I中反应的总化学方程式:□NaCl+□H2O═□NaClO3+□______.
②Ⅱ中转化的基本反应类型是______.
(4)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①步骤I若温度过高,将导致硝酸分解.硝酸分解的化学方程式为______.
②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O═2Fe2O3•nH2O+8HNO3,根据流程反应产生的稀HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2且没有气体生成,该反应的化学方程式为______.
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项).
正确答案
bc
H2↑
复分解反应
4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O
氮氧化物排放少
解析
解:(1)与Cl同一主族是短周期元素是F元素,F原子核外有2个电子层、最外层7个电子,其原子结构示意图为,故答案为:
;
(2)同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定、其单质的氧化性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、与氢气化合越容易,故选bc;
(3)①电解氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电生成氯酸根离子、阴极上氢离子放电生成氢气,电池反应式为NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑,故答案为:H2↑;
②两种化合物相互交换成分生成另外的两种化合物的反应为复分解反应,相同温度下,溶解度小的物质先析出,故答案为:复分解反应;
(4)①硝酸分解生成二氧化氮、氧气、水,该反应为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,故答案为:4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O;
②产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,则Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、硝酸铵和水,该反应为4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O,
故答案为:4Fe+10HNO3═4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
③由流程可知,上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是减少了有毒的氮氧化物的生成,氮氧化物排放少,故答案为:氮氧化物排放少.
科学家预测原子序数为114的元素具有相当稳定的同位素,它的位置是在第七周期ⅣA族,称为“类铅”,关于它的性质的预测错误的是( )
正确答案
解析
解:A.第ⅣA族最外层有4个电子,故A正确;
B.根据Pb元素有+2、+4价,且+2价稳定来类比,则114号元素具有+2、+4价,且以+2价为主,故B正确;
C.同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,则114号元素的金属性比铅强,故C正确;
D.Pb比铜活泼,则114号元素比Pb活泼,比铜更活泼,铜不能置换出114号元素的单质,故D错误.
故选D.
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