- 物质结构元素周期律
- 共75155题
下列是部分短周期中第二、第三周期元素的原子半径及主要化合价.
回答下列问题:
(1)⑧在元素周期表中的位置是(周期、族)______.
(2)8个元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是______(填化学式).
(3)①元素和⑥元素形成化合物的电子式是______.
(4)写出④最高价氧化物对应水化物与①最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:______.
(5)比较半径大小Na+______O2-(填>,=,<=)
(6)下列叙述正确的是______(填字母).
A.③、④处于不同周期
B.②的阳离子与⑧的阴离子的核外电子数相等
C.⑥在同主族元素中非金属性最强
D.⑤元素与⑦元素两者核电荷数之差是8
E.①与⑧形成的化合物具有两性.
正确答案
第二周期第ⅥA族
HClO4
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
<
ABD
解析
解:这些元素是第二、三周期元素,主族元素的最高化合价与其族序数相等,同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小,同一主族元素,原子半径随着原子序数增大而增大,
根据元素化合价结合原子半径知,①是Na元素、②Mg元素、③是Li元素、④是Al元素、⑤是P元素、⑥是Cl元素、⑦是N元素、⑧是O元素,
(1)⑧是O元素,O原子核外有2个电子层,最外层有6个电子,所以在元素周期表中的位置是(周期、族)第二周期第ⅥA族,
故答案为:第二周期第ⅥA族;
(2)非金属的非金属性越强其最高价含氧酸的酸性越强,但氟元素没有含氧酸,所以非金属元素次之的是Cl元素,8个元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是HClO4,
故答案为:HClO4;
(3)①元素和⑥元素形成化合物是氯化钠,氯化钠的电子式是,
故答案为:;
(4)④最高价氧化物对应水化物是氢氧化铝,①最高价氧化物对应水化物是氢氧化钠,氢氧化铝和氢氧化钠反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,
故答案为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O;
(5)电子层结构相同的离子中,离子半径随着原子序数的增大而减小,所以半径大小:Na+<O2-,
故答案为:<;
(6)A.③是Li元素、④是Al元素,③、④处于不同周期,故正确;
B.②Mg元素,⑧是O元素,②的阳离子与⑧的阴离子的核外电子数相等,都是10个电子,故正确;
C.⑥是Cl元素,F在其同主族元素中非金属性最强,故错误;
D.⑤是P元素、⑦是N元素,二者位于同一主族,所以⑤元素与⑦元素两者核电荷数之差是8,故正确;
E.①是Na元素、⑧是O元素,①与⑧形成的化合物没有两性,故错误;
故选:ABD.
下列各粒子半径依次增加的是( )
正确答案
解析
解:A、Cs+、K+是同一主族相同类型的阳离子,核电荷数越大,离子半径越大,K+的电子层数大于Mg2+、Al3+,所以钾离子半径大于镁离子、铝离子半径,故A错误.
B、F-、Cl-、Br-是同一主族相同类型的阴离子,核电荷数越大,离子半径越大,所以氟离子半径<氯离子半径<溴离子半径,氟原子半径小于氟离子半径,故B正确.
C、电子层结构相同的离子的半径与其原子序数成反比,Ca2+、K+、S2-、Cl-电子层结构相同,所以钙离子半径<钾离子半径<氯离子半径<硫离子半径,故C错误.
D、钾原子电子层数大于铝原子、镁原子电子层数,所以钾原子半径大于铝原子、镁原子半径,镁、铝属于同一周期,根据元素周期律知,镁原子半径大于铝原子半径,同一元素的原子半径大于阳离子半径,所以铝离子半径小于铝原子半径,故D错误.
故选B.
(2015春•株洲校级月考)下列化合物,阳离子与阴离子半径之比最小的是( )
正确答案
解析
解:同主族元素,阴、阳离子半径随着原子序数的增大而增大,要使阳离子与阴离子的半径之比最小,阳离子半径最小,阴离子半径最大即可,所以阳离子半径最小的是锂离子,阴离子半径最大的是碘离子,故选C.
下列微粒半径之比大于1的是( )
正确答案
解析
解:A.Si、P同周期,原子半径从左向右逐渐减小,故<1,故A错误;
B.Be、Mg同主族,自上而下原子半径增大,故原子半径Mg>Be,则<1,故B错误;
C.K+比Na+多一个电子层,则离子半径K+>Na+,故>1,故C正确;
D.同种元素的阴离子半径大于其原子半径,则<1,故D错误,
故选C.
在下列元素中,原子半径最小的是( )
正确答案
解析
解:C、N、O、F是第二周期的元素的原子,从左到右顺序,原子半径逐渐减小,所以原子半径最小的是F.
故选D.
下列物质性质变化规律正确的是( )
正确答案
解析
解:A.同一周期,从左到右,元素原子半径逐渐减小,一般来讲,下一周期元素的原子半径比相邻上一周期元素原子半径小,所以O、F、H的原子半径依次减小,故A正确;
B.分子晶体的沸点随着相对分子质量的增大而增大,但要注意:如果分子间能形成氢键就使其沸点增大,HF中能形成分子间氢键,导致其沸点增大,沸点:HF>HI>HBr>HCl,故B错误;
C.钠属于金属晶体,钠常温下为固体,干冰属于分子晶体,二氧化碳常温下是气体,冰属于分子晶体,水常温下为液体,所以熔点由低到高的顺序为:干冰<冰<钠,故C错误;
D.金属晶体中的阳离子半径越小,阳离子所带点电荷越多,则金属键越强,金属的硬度越大,Na、Mg、Al的金属键依次增大,则硬度依次增大,故D错误;
故选:A.
(2014秋•涪城区校级期末)以下比较中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.离子核外电子层数越多,半径越大,O2-、F-、Na+核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则应为O2->F->Na+>Li+,故A错误;
B.碱金属元素从上到下,金属的熔点逐渐降低,则Li>Na>K>Rb,故B错误;
C.CH4为正四面体结构,H2O为V形结构,CO2为直线形结构,则分子中的键角:CH4<H2O<CO2,故C错误;
D.原子半径C-C<C-Si<Si-Si,原子半径越小,键长越短,则键能越大,故D正确.
故选D.
下列说法中不正确的是( )
①水分子的电子式为
②离子半径由小到大的顺序是:Mg2+<Na+<Cl-<S2-
③氮分子的电子式为
④只含有离子键的化合物才是离子化合物.
正确答案
解析
解:①水分子是氢原子和氧原子构成的共价化合物,电子式为水中存在两个氧氢键,氧原子最外层达到8电子稳定结构,水的电子式为:,故错误;
②离子半径的比较方法:电子层越多,半径越大;电子层一样,核外电子数一样,质子数越多,半径越大,所以半径由小到大的顺序是:Mg2+<Na+<Cl-<S2-,故正确;
③氮分子是氮原子和氮原子之间通过氮氮三键形成的,电子式为,故正确;
④含有离子键的化合物是离子化合物,故错误.
故选C.
微粒半径大小的比较:
(1)原子半径大小的比较:同主族,从上到下,原子半径逐渐______. 同周期,从左到右,原子半径逐渐______.
(2)离子半径大小的比较:
①具有相同电子层结构的离子半径大小的比较 电子层数相同,随着核电荷数的增加,原子核对核外电子的吸引能力______,半径______.
②同主族离子半径大小的比较 元素周期表中从上到下,电子层数逐渐______,离子半径逐渐______.
③同一元素的不同离子的半径大小比较 同种元素的各种微粒,核外电子数越多,半径______,高价阳离子半径______低价离子半径.
正确答案
增大
减小
增强
减小
增多
增大
越大
小于
解析
解:(1)同主族,从上到下,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大; 同周期,从左到右,质子数逐渐增大,对电子的吸引力逐渐增强,原子半径逐渐减小,
故答案为:增大;减小;
(2)①具有相同电子层结构的离子半径大小的比较
电子层数相同,随着核电荷数的增加,原子核对核外电子的吸引能力增强,半径减小,
故答案为:增强;减小;
②同主族离子半径大小的比较
元素周期表中从上到下,电子层数逐渐增多,离子半径逐渐增大,
故答案为:增多;增大;
③同一元素的不同离子的半径大小比较
同种元素的各种微粒,核外电子数越多,半径越大,高价阳离子半径小于低价离子半径,
故答案为:越大;小于.
下列半径最大的微粒是( )
正确答案
解析
解:F的质子数为9,Mg2+,的质子数为12,F、Mg2+,同层看核,核大半径小,故半径F>Mg2+;Cl-的质子数为17,Ca2+,的质子数为20,同层看核,核大半径小,Cl-,Ca2+,核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径Cl->Ca2+;Ca2+比Mg2+核外电子排布多一层,故半径Ca2+>Mg2+;Cl-比F-核外电子排布多一层,故半径Cl->F-;同核看价,价高半径小,故半径F->F,所以半径Cl->F;
综上半径最大的微粒是Cl-,
故选C.
下列分散系中,分散质微粒半径最小的是( )
正确答案
解析
解:溶液、浊液、胶体的本质区别就是分散质的微粒直径不同,溶液(小于1nm)、胶体(1nm~100nm)、浊液(大于100nm),所以溶液的分散质粒子直径最小.
A.雾属于胶体分散系,故A错误;
B.KNO3溶液属于溶液分散系,故B正确;
C.蛋白质溶液属于胶体分散系,故C错误;
D.新制Cu(OH)2悬浊液,属于浊液分散系,故D错误;
故选B.
(2015春•广安校级月考)a元素的阴离子、b元素的阴离子与c元素的阳离子具有相同的电子层结构.已知a的原子序数大于b的原子序数,则a、b、c三种离子半径大小顺序( )
正确答案
解析
解:a元素的阴离子、b元素的阴离子和c元素的阳离子具有相同的电子层结构.a元素、b元素形成阴离子,则a、b两元素处于同一周期.c元素形成阳离子,则c元素位于a、b元素所在周期的相邻下一周期.所以c元素的核电荷数最大,a的原子序数大于b的原子序数,所以核电荷数c>a>b,
核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:b>a>c.
故选:B.
氮化钠和氢化钠与水反应的化学方程式如下:Na3N+3H2O→3NaOH+NH3,NaH+H2O→NaOH+H2↑.有关Na3N和NaH的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电子层越多,半径越大,所以氢离子半径最小,电子层一样,核电荷数越多,半径越小,所以Na+<N3-,即N3->Na+>H+,故A错误;
B、反应Na3N+3H2O=3NaOH+NH3中没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,故B错误;
C、氮化钠和盐酸反应会生成氯化钠、氯化铵两种盐,氢化钠与盐酸反应会生成氯化钠,故C错误;
D、氮化钠和氢化钠中只含有离子键,加热熔化时,钠离子和氮离子以及钠离子和氢离子之间的离子键断开,故D正确.
故选D.
氢化钠(NaH)是一种白色的离子晶体,其中钠是+1价.NaH与水反应放出氢气.下列叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氢化钠和水反应生成氢气和氢氧化钠NaH+H2O=H2+NaOH,生成物中有氢氧化钠,所以显碱性,故A错误.
B、NaH中H元素是-1价,其核外电子数为2,所以其电子层排布与氦原子的相同,故B正确.
C、负一价氢离子和锂离子的电子层结构相同,电子层结构相同的离子半径与核电荷数成反比,所以氢离子半径大于锂离子半径,故C正确.
D、NaH+H2O=H2+NaOH,氢化钠氢离子失电子被氧化生成氢气,故D错误.
故选BC.
W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示.已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大.
(1)X元素的价电子排布图为______;W的基态原子核外有______个未成对电子.
(2)X的单质和Y的单质相比,熔点较高的是______.(写化学式);Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是______(写化学式).
(3)Y与Z形成的化合物和水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该化学方程式是______.
(4)在25℃、101kPa下,已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol 电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是______.
正确答案
3s1
2
Si
HCl
SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl
SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)△H=-1520.0kJ•mol-1
解析
解:由W的一种核素的质量数为18,中子数为10,可知W的质子数为8,是氧元素;X和Ne原子的核外电子数相差1,且根据图可知半径比W大,可知X为11号元素,钠元素;Y的半径介于X和W之间,Y的单质是一种常见的半导体材料,所以Y是硅元素;Z的原子半径在同周期主族元素中最小,且半径也介于X和W之间,所以Z为氯元素,(1)X和Ne原子的核外电子数相差1,且根据图可知半径比W大,可知X为11号元素,是钠元素,元素原子的价电子排布为3s1,W的质子数为8,是氧元素,基态原子排布式为1s22s22p4,核外有2个未成对电子,故答案为:3s1;2;
(2)X是Na,Y是Si,非金属性Cl>Br,故氢化物稳定性HCl>HBr,
故答案为:Si;HCl;
(3)Y与Z形成的化合物为SiCl4,和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,应生成硅酸与HCl,该反应的化学方程式是SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl,
故答案为:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl;
(4)Y是硅元素,因为SiH4+2O2═SiO2+2H2O~8e-,所以,当有1molSiH4参加反应是,放出热量为190.0kJ×8=1520.0 kJ,其热反应方程式为:SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)△H=-1520.0 kJ•mol-1,
故答案:SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)△H=-1520.0 kJ•mol-1.
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