- 物质性质的研究
- 共799题
(1)下列是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质。
①E原子的核外电子排布式为________;
②上表中的元素可以组成分子式为ADC2的物质,该物质中所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则该分子的结构简式为________;中心原子的杂化方式为________;
(2)铜的某种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式为________;
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+,已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____________________________________。
正确答案
(1)①1s22s22p5 ② sp2
(2)CuCl
(3)NH3中的N呈-3价,易提供孤对电子,Cu2+提供空轨道形成配位键,而NF3中的N呈+3价,故N的原子核对其孤对电子的吸引力增强,难以提供孤对电子与Cu2+形成配位键。
(1)根据表中给出的化合价及电负性数值可知A、B、C、D、E五种元素分别为C、S、Cl、O、F。②通过成键电子对数与孤电子对数可判断中心原子杂化类型。(3)根据晶胞的结构可知Cl位于立方体的顶点和面心上,每个晶胞内含有Cl的个数为8×1/8+6×1/2=4,铜位于晶胞内,其个数为4,由个数比可以判断出化学式为CuCl。
A、B、C、D、E为五种短周期元素,其中A、B、C三元素在元素周期表中的位置如图所示,已知B原子核内质子数和中子数相等,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数,B、D、E属于同一周期,D元素原子的最外层只有一个电子,E元素的质子数比D元素的质子数多两个.回答下列问题:
(1)写出B、E的元素符号:B______、E______.
(2)A、B、C、D、E的单质中,氧化性最强的化学式为______,B、C气态氢化物的热稳定性的顺序为______.
(3)A的氢化物溶于水呈______性,该氢化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应生成的盐中,所含化学键为______.
(4)写出D和E的最高价氧化物对应的水化物二者反应的离子方程式______.
正确答案
由元素在短周期的位置可知,A、C处于第二周期,B处于第三周期.B、D、E属于同一周期,D元素原子的最外层只有一个电子,则D为Na元素;E元素的质子数比D元素的质子数多两个,则E为Al元素;B原子核内质子数和中子数相等,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数,设B元素的质子数为x,则A的质子数为x-9,C的质子数为x-7,可得x-9+x-7+x=2x,解之得x=16,所以A的质子数为7,B的质子数为16,C的质子数为9,故A为氮元素、B为硫元素、C为氟元素,
(1)由上述分析可知,B为S,E为Al,
故答案为:S;Al;
(2)A、B、C、D、E的单质中,氟元素的非金属性最强,F2的氧化性最强;
非金属性F>S,故气态氢化物的热稳定性的顺序为HF>H2S,
故答案为:F2;HF>H2S;
(3)A的氢化物为NH3,溶于水呈碱性,氨气与硝酸反应生成硝酸铵,含有离子键、共价键,
故答案为:碱;离子键、共价键;
(4)氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:OH-+Al(OH)3═AlO2-+2H2O,
故答案为:OH-+Al(OH)3═AlO2-+2H2O.
A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增。
已知:①F的原子序数为25,其余的均为短周期元素;②元素A与元素B同周期,元素A与元素E同主族,且A、B、E三种原子p轨道上均有2个未成对电子;③元素C、D、E在同一周期,且C原子中没有未成对电子。
请回答下列问题:
(1)元素A与元素B的电负性大小比较为:________>________;元素C与元素D的第一电离能的大小比较为:________>________(填入相应的元素符号)
(2)F的核外电子排布式为________。
(3)元素B与元素E形成的晶体所属的晶体类型为________晶体,在该晶体中原子间形成的共价键属于________(从下列选项中选出正确类型)。
A.σ键 B.π键 C.既有σ键,又有π键
(4)由氢元素与A、B两元素共同构成的相对分子质量为30的分子里,中心原子的杂化轨道类型为________,分子的空间构型为________.
(5)根据等电子原理,写出由元素A与元素B构成的一种双原子极性分子的结构式:________。
正确答案
(1)O;C;Mg;Al (2)[Ar]3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2) (3)原子;A (4)sp2;平面三角形 (5)C≡O
A、B是第二周期元素,C、D、E是第三周期元素。由题意,A原子的电子排布式为1s22s22p2,B原子的电子排布式为1s22s22p4;C原子中没有未成对电子,则C原子的电子排布式为1s22s22p63s2,所以A是C(碳),B是O,C是Mg,D是Al,E是Si。(1)电负性O>C。因为Mg原子3s轨道上排满了2个电子,3p轨道上没有电子,Al的3p轨道上有1个电子,所以Mg的第一电离能比Al的第一电离能大。(2)F是25Mn,因为能级交错,E(3d)>E(4s),其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。(3)SiO2晶体是原子晶体,Si—O键是单键,单键是σ键。(4)该物质是甲醛(HCHO),甲醛是平面三角形结构,C原子以sp2的方式杂化。(5)CO与N2是等电子体,结构相似,CO是极性分子,分子中间的化学键是三键。
已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素,原子序数依次增大,X基态原子的核外电子分布在3 个能级,且各能级电子数相等,Z是地壳中含量最多的元素,W是电负性最大的元素,元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,外围电子层有2个未成对电子,请回答下列问题。
(1)微粒XZ32-的中心原子杂化类型为 化合物YW3的空间构型为 。
(2)R基态原子的电子排布式为 ,元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为
(用元素符号表示)。
(3)一种新型导体晶体的晶胞如右图所示,则该晶体的化学式为 ,其中一个Q原子紧邻 个R原子。
(4)R的氢氧化物能溶于含XY-离子的溶液生成一种配离子[R(XY)4]2-,该反应的离子方程式是 弱酸HXY分子中存在的σ键与键的数目之比为 。
正确答案
(16分,每空2分)(1)sp2 三角锥形 (2)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 N>O>C
(3)MgNi3C 12 (4)Ni(OH)2+4CN-=[Ni(CN)4]2-+2OH- 1:1
试题分析:X基态原子的核外电子分布在3 个能级,且各能级电子数相等,这说明X的原子序数是2+2+2=6,因此X是碳元素。Z是地壳中含量最多的元素,则Z是氧元素;Y的原子序数介于X与Z之间,所以Y是氮元素。W是电负性最大的元素,所以W是氟元素。元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和,因此Q的原子序数=5+7=12,则Q是镁元素。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,外围电子层有2个未成对电子,所以R是镍元素。
(1)微粒XZ32-是CO32-,中心原子碳原子含有的孤对电子对数=(4+2-3×2)÷2=0,所以该微粒的空间构型是平面正三角形,则碳原子杂化类型为 sp2杂化;化合物YW3是NF3,根据价层电子对互斥理论可知,中心原子N原子含有的孤对电子对数=(5-3×1)÷2=1,因此NF3分子空间构型为三角锥形结构。
(2)根据构造原理可知,镍元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;同周期第一电离能自左而右具有增大趋势,所以第一电离能O>C。由于氮元素原子2p能级有3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,所以元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
(3)根据晶胞结构并依据均摊法可知,晶胞Mg原子的个数=8×=1个;Ni原子的个数=6×
=3个;碳原子的个数=1个,所以其化学式为MgNi3C。由于顶点被周围的8个正方体共用,所以根据晶胞结构可判断一个Mg原子紧邻(3×8)÷2=12个Ni原子。
4)R的氢氧化物Ni(OH)2能溶于含CN-离子的溶液生成一种配离子[Ni(CN)4]2-,其中CN-是配体,因此反应的离子方程式是Ni(OH)2+4CN-=[Ni(CN)4]2-+2OH-。HCN分子中含有1个碳氢单键和1个碳氮三键,由于单键是σ键,三键是由1个σ键与2个键构成的,所以化合物HCN分子中存在的σ键与
键的数目之比为2:2=1:1。
A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大,A、E同主族,A元素的原子半径最小,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物.回答下列问题:
(1)常温下,X、Y的水溶液的pH均为5.则两种水溶液中由水电离出的H+浓度之比是______.
(2)A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物,受热易分解.写出少量该化合物溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式______.
(3)将铝片和镁片用导线相连,插入由A、D、E三种元素组成物质的稀溶液中构成原电池,则负极的电极反应式为______.
(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1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的含量最高的一段时间是______.温度为T℃时,将4a mol A2和2a mol C2放入1L密闭容器中,充分反应后测得C2的转化率为50%,则反应的平衡常数______
(5)化合物A8B4D2有如图2转化关系.其中,g是常用调味品的主要成分.写出反应①的化学方程式______
设计实验方案完成d→e的转化______
正确答案
A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大.A元素的原子半径最小,则A为氢元素;B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则B有2个电子层,最外层电子数为4,则B为碳元素;C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,则C为氮元素、X为硝酸、Y为硝酸铵;A、E同主族,E的原子序数大于碳元素,则E为Na元素;A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物,则D为O氧元素,
(1)常温下,硝酸溶液中水电离中氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度为mol/L=10-9mol/L.硝酸铵溶液中氢离子为水电离产生的,氢离子浓度为10-5mol/L,故两溶液中由水电离出的H+浓度之比为10-9mol/L:10-5mol/L=10-4:1,
故答案为:10-4:1;
(2)A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物,受热易分解,该化合物为NaHCO3,少量NaHCO3溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡、碳酸钠与是,反应的离子方程式为:Ba2++HCO3-+OH-═BaCO3↓+H2O,
故答案为:Ba2++HCO3-+OH-═BaCO3↓+H2O;
(3)将铝片和镁片用导线相连,插入NaOH的稀溶液中构成原电池,铝与氢氧化钠溶液反应,Mg不与氢氧化钠溶液反应,故Al为负极,电极反应式为Al+4OH-═AlO2-+2H2O+3e-,
故答案为:Al+4OH-═AlO2-+2H2O+3e-;
(4)t0~t1,正逆反应速率相等,处于平衡状态;t1~t2,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,导致CA3的含量降低;t2~t3,正逆反应速率相等,处于平衡状态,CA3的含量不变;t3~t4,正逆反应速率都同等程度的增大平衡不移动,CA3的含量不变;t4~t5,正逆反应速率都降低,但逆反应速率大于正反应速率,导致平衡向逆反应方向移动,CA3的含量降低;t5~t6,正逆反应速率相等,平衡不移动,CA3的含量不变,所以平衡混合物中CA3的含量最高的一段时间是t0~t1.
3A2(g)+C2(g)⇌2CA3(g)
开始(mol/L):4a 2a 0
变化(mol/L):3a a 2a
平衡(mol/L):a a 2a
故该温度平衡常数k==
故答案为:t0~t1;;
(5)化合物H8C4O2在碱性条件下得到f,f酸化得到g,g是常用调味品的主要成分,化合物为CH3COOC2H5,f为乙酸钠,反应①的化学方程式为CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH.
d为乙醇,乙醇催化氧化可以得到乙醛,方案为:取一根光洁铜丝绕成螺旋状,放在酒精灯外焰加热,然后伸入d中,反复几次,观察到铜丝由红→黑→红,并闻到液体有刺激性气味,
故答案为:CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH;取一根光洁铜丝绕成螺旋状,放在酒精灯外焰加热,然后伸入d中,反复几次,观察到铜丝由红→黑→红,并闻到液体有刺激性气味.
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