- 物质性质的研究
- 共799题
现有10种元素的性质、数据如下表所列，它们均为短周期元素．
回答下列问题：
（1）D的元素名称是______，H的元素符号是______．
B在元素周期表中的位置是（周期、族）______
（2）在以上元素形成的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是______．
化合物F2A2的电子式是：______，构成该物质的化学键类型为______
（3）用电子式表示A的简单氢化物的形成过程如下：______；G的氢化物的结构式为______．
（4）一定条件下，IA2气体与足量的A单质充分反应生成20g气态化合物，放出24.6kJ热量，写出其热化学方程式______．
（5）用J元素的单质与A元素的单质可以制成电池，电池中装有KOH浓溶液，用多孔的惰性电极甲和乙浸入KOH溶液，在甲极通入J的单质，乙极通入A的单质，则甲极的电极反应式为：______．
正确答案
从图表数据可知，+1价的C、F，一定是碱金属Li和Na，而原子半径F＞C，故C应为IA族第二周期的Li，F为三周期的Na元素，J为H元素；D和G最高正价均为+5，负价一致，故为VA族元素，因原子半径D＞G，故D为第三周期第VA族的P元素，G为N元素；从化合价可推出E属于卤素，由于短周期F元素无正价，故E为氯元素，位于第VIIA族第三周期；H最高正价+3价，无负价，只能是IIIA族元素，而原子半径H＞F，故H只能是位于第二周期第IIIA族的B元素；A和I的最低负价都为-2价，I最高正价为+6价，则A应为第二周期的O元素，I为第三周期的S元素．
（1）由以上分析可知，D为P元素，F为B元素，B为Mg元素，位于第三周期ⅡA族，故答案为：磷；B；第三周期 第ⅡA族；
（2）以上元素中，非金属性最强的元素为Cl元素，对应的最高价氧化物的水化物的为HClO4，酸性最强，化合物F2A2为Na2O2，为离子化合物，含有离子键和非极性共价键，
故答案为：HClO4；
；离子键、非极性键；
（3）A的简单氢化物为H2O，用电子式表示的形成过程为
，G的氢化物为NH3，其结构式为
，
故答案为：
；
；
（4）IA2气体与足量的A单质充分反应为2SO2+O2
2SO3，
n（SO3）=
生成2molSO3放出的热量为：24.6kJ×8=196.8 kJ，
反应的热化学方程式为2SO2 （g）+O2（g）
2SO3（g）；△H=-196.8 kJ/mol，
故答案为：2SO2 （g）+O2（g）
2SO3（g）；△H=-196.8 kJ/mol；
（5）碱性氢氧燃料电池中，负极发生氧化反应，氢气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O，
故答案为：H2-2e-+2OH-═2H2O．
A、B、C、D、E为五种原子序数依次增大的短周期主族元素．已知B的最外层电子数与核外电子总数之比为3：4；D的最外层电子数与次外层电子数之比为3：4；E-、C+、A+的半径逐渐减小；常温下化合物AE为气体．
请回答下列问题：
（1）D、E的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是______（写化学式）．
（2）用惰性电极电解化合物CE的饱和溶液，当电路中有O.2mol电子通过时两极产生的气体在标准状况下的体积共______L．
（3）A与B、A与D均可形成18电子分子，这两种分子在水溶液中反应有黄色沉淀生成，写出该反应的化学方程式：______．
（4）化合物乙、丙均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液均呈碱性，原子个数之比为1：1：1，乙溶液中水的电离程度比纯水的小．则化合物乙中的化学键类型为______；若丙为常见家用消毒剂的主要成分，则丙的化学式是______．
（5）均由A、B、C、D四种元素组成的两种盐发生反应的离子方程式是______；其中一种是强酸对应的酸式盐，写出向Ba（OH）2溶液中逐滴加入该盐溶液至中性时发生反应的离子方程式：______．
正确答案
A、B、C、D、E为五种原子序数依次增大的短周期主族元素．已知B的最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，短周期元素内层电子数为2或10，令B元素的最外层电子数为x，则x：（x+2）=3：4，x=6或x：（10+x）=3：4，x=30，不存在，故B为氧元素；D的最外层电子数与次外层电子数之比为3：4，短周期次外层电子数为2或8，D的次外层电子数只能为8，故D有3个电子层，最外层电子数为6，D为硫元素；E原子序数最大，为主族元素，则E为Cl元素；E-、C+、A+的半径逐渐减小，C、A形成+1价离子，处于第ⅠA族，常温下化合物AE为气体，故A为氢元素，C的原子序数等于氧元素，则C为Na元素，
（1）非金属性Cl＞S，非金属性越强最高价含氧酸酸性越强，故酸性HClO4＞H2SO4，故答案为：HClO4；
（2）用惰性电极电解化合物NaCl的饱和溶液，阴极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阳极为2H++2e-=H2↑，当电路中有O.2mol电子通过时，生成气体共0.2mol，体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案为：4.48；
（3）A与B、A与D均可形成18电子分子分别为H2O2、H2S，两者反应氧化还原反应得到单质硫与水，反应方程式为：H2O2+H2S=2H2O+S↓，
故答案为：H2O2+H2S=2H2O+S↓；
（4）化合物乙、丙均为强电解质，可能为Na的化合物，且两种物质水溶液均呈碱性，原子个数之比为1：1：1，乙溶液中水的电离程度比纯水的小，抑制水的电离，可能为碱或酸，则乙为NaOH，含有离子键、共价键，丙为常见家用消毒剂的主要成分，应为NaClO，
故答案为：离子键、共价键；NaClO；
（5）由A、B、C、D四种元素组成的两种盐可以发生反应，其中一种是强酸对应的酸式盐，可能为硫酸氢钠与亚硫酸氢钠，二者可以发生反应，反应离子方程式为：HSO3-+H+=SO2↑+H2O，
向Ba（OH）2溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液至中性时，发生反应的离子方程式为：Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O，
故答案为：HSO3-+H+=SO2↑+H2O；Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O．
（6分）卤族元素包括F、Cl、Br、I等。
（1）下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是 （填写序号）。
（2）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷。
①下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为 ，
该功能陶瓷的化学式为 ；
②第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 种。
（3）ZnCl2与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的物质的量为 。
正确答案
（1）a（1分）（2）①2（1分）BN（1分） ②3（1分） （3）16mol（2分）
试题分析：（1）a．同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以从氟到溴，其电负性逐渐减小，故正确；b．氟元素没有正化合价，第VIIA族氯、溴元素的最高化合价数值等于其族序数，故错误；c．第VIIA族元素氢化物的沸点随着相对分子质量的增大而增大，但HF分子间能形成氢键，氢键属于特殊的分子间作用力，强度大于分子间作用力，沸点最高，故错误；d．由于卤族元素的单质均属于分子晶体，随相对分子质量增大范德华力增大，因而沸点逐渐升高，故错误；故选a；
（2）①B的原子半径比N大，因而结构示意图中大球代表B原子，B原子个数=8×
②同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，根据电离能的变化规律，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期原子序数大的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素。
（3）在该化合物中N与H之间含有3个σ键，另外N与Zn之间含有配位键，所以1mol该配合物中含有σ键的物质的量为1×4＋3×4＝16mol。
【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。
①基态Fe3+的M层电子排布式为 。
②配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x= 。 Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于 （填晶体类型）；
（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长 a = cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
（3）下列有关的说法正确的是 。
E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
（4）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：
① Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ，1mol Y2X2含有σ键的数目为
。
② 化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是 。
③ 元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是 。
正确答案
（1）①3s23p63d5 （1分）
② 5 （1分）
分子晶体 （1分）
（2）立方体 （1分）
（3）BC （2分）（漏选得1分，多选、错选不得分）
（4）①sp杂化 （2分）
3 NA或3×6.02×1023个 （2分）
②NH3分子存在氢键 （2分）
③N2O （2分）。
试题分析：
（1）①基态Fe3+的M层电子排布式为：3s23p63d5
②配合物Fe（CO）x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，（价电子就是元素周期表中每种元素下边的那个表示形式中的电子之和）每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5，分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体，故答案为：5；分子晶体．
（2）由Na2O晶胞结构结构可知，晶胞中黑色球数目=8×
该晶胞质量=4×
故答案为：立方体结构；
（3）BC
（4）依题意可知X、Y、Z、W分别对应的是氢元素、碳元素、氮元素、和铜元素。
①sp杂化； 3 NA或3×6.02×1023个 ②NH3分子存在氢键 ③N2O
X．Y．Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素，在周期表中三种元素的位置相邻，且质子数之和为30．
（1）X．Y．Z三种元素能否位于同一族（填“能”或“否”）______，理由是______．
（2）若X．Y．Z三种元素中有金属元素，则X是______（填元素符号），而Z与过量NaOH溶液反应的离子方程式为______．
（3）若X．Y．Z均为主族非金属元素，由X和Y组成的化合物A中，X和Y元素的质量比为7：16，则A可以为______色的______（填化学式）．
正确答案
（1）X．Y．Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素，在周期表中三种元素的位置相邻，且质子数之和为30，若为同族相邻，则x+（x+8）+（x+8+8）=30，x=2，元素分别为He、NeAr，故答案为：能；短周期中的零族前三种元素的质子数之和为30；
（2）若X、Z同主族，Y、Z同周期，x+（x+7）+（x+5）=30，x=5，元素X．Y．Z分别为B、Mg、Al，Al与碱反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑，
故答案为：B；2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑；
（3）若X、Y同周期，X、Z同主族，则x+（x+1）+（x+8）=30，x=7，元素X．Y．Z分别为N、O、P，X和Y元素的质量比为7：16，则化合物为NO2，其颜色为红棕色，
故答案为：红棕色；NO2．
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