- 物质性质的研究
- 共799题
有A、B、C、D、E、F六种元素，已知：
①它们位于三个不同短周期，核电荷数依次增大 ②B与F同主族．
③B、C分别都能与D按原子个数比1：1或1：2形成化合物．
④A、E分别都能与D按原子个数比1：1或2：1形成化合物．
⑤E元素的电离能数据如下 （kJ•mol-1）：
（1）写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式______、______．
（2）B2A2分子中存在______个σ键，______个π键．
（3）人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能．键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差．下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能：
试计算1mol F单质晶体燃烧时的反应热△H=______（要写单位）．
正确答案
由表中数据可知，E的第二电离能剧增，故E通常为+1价，且E为短周期元素，核电荷数较大，所以E是Na元素；
A、B、C、D、E、F六种元素，它们位于三个不同短周期，核电荷数依次增大，A能和某些元素形成化合物，所以A是H元素；A、E分别都能与D按原子个数比1：1或2：1形成化合物，即D能显-1或-2价，所以D是O元素；B、C分别都能与D按原子个数比1：1或1：2形成化合物，且B、C、D的核电荷数依次增大，所以B是C元素，C是N元素；B与F同主族，所以F是Si元素．
（1）通过以上分析知，A是H元素，B是C元素，D是O元素，E是Na元素；只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐为NaHCO3和CH3COONa，
故答案为：NaHCO3；CH3COONa；
（2）B2A2分子是C2H2，乙炔分子中存中存在 3个σ键，2个π键，故答案为：1；2；
（3）△H=吸收的能量-放出的能量=（2×176+497.3-4×460）KJ/mol=-990.7KJ/mol，故答案为：-990.7KJ/mol．
A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大，质子数之和为40，A、D同主族，B、C同周期，A、B组成的化合物为气体，该气体溶于水显碱性，A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，E是地壳中含量最多的金属元素．试回答：
（1）写出下列元素符号：A______，B______，D______．
（2）化合物A2C的电子式是______；请用电子式表示化合物D2C的形成过程______．
（3）E单质与Fe和稀硫酸构成的原电池中，Fe是______极，另外一个电极上的电极反应为______．
（4）将D单质投入A2C中的离子方程式为______．
正确答案
A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大，质子数之和为40，A、D同主族，B、C同周期，A、B组成的化合物为气体，该气体溶于水显碱性，则该化合物是NH3，A的原子序数小于B，则A是H元素、B是N元素；
A和D同一主族，则D的原子序数大于B，所以D是Na元素；
A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，C的原子序数大于B而小于D，则C是O元素；
E是地壳中含量最多的金属元素，则E是Al元素；
（1）通过以上分析知，A是H元素、B是N元素、D是Na元素，故答案为：H；N；Na；
（2）化合物H2O的电子式是
（3）Al单质与Fe和稀硫酸构成的原电池中，Al易失电子作负极、Fe作正极，负极上电极反应式为，故答案为：Al-3e-=Al3+，故答案为：正；Al-3e-=Al3+；
（4）D是Na，A2C是水，二者反应生成氢氧化钠和氢气，所以离子方程式为2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑，
故答案为：2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑．
决定物质性质的重要因素是物质结构,请回答下列问题。
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
A通常显 价,A的电负性 B的电负性(填“＞”、“＜”或“=”)。
(2)紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因 。
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是 。
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是: 。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。
(4)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 。
(5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有 (填序号)。
A离子键；B极性键；C金属键；D配位键；E氢键；F非极性键
正确答案
(1)+3 ＞
(2)紫外光具有的能量比蛋白质分子中主要化学键C—C、C—N和C—S的键能都大,紫外光的能量足以使这些化学键断裂,从而破坏蛋白质分子 sp2和sp3
(3)TiN＞MgO＞CaO＞KCl 12
(4)CrO2
(5)C
(1)根据A的第4电离能突然增大很多,A通常显示+3价;根据B的第3电离能突然增大,可判断B通常显示+2价,故在周期表中,A在B的右边,故A的电负性大于B。
(2)根据表中数据可知紫外光光子所具有的能量大于蛋白质中各种化学键的键能,因此紫外光会破坏蛋白质中化学键进而破坏蛋白质。
(3)离子晶体晶格能越大,熔沸点越高。而晶格能与阴阳离子所带的电荷的乘积成正比,与阴阳离子之间的距离成反比,且电荷的影响更大,TN中阴阳离子各带3个单位电荷,CaO中各带2个单位电荷,MgO中各带2个单位电荷,KCl中各带1个单位电荷,故熔沸点高低为:TN＞MgO＞CaO＞KCl。如果中心黑点代表Mg2+,则到每条棱的中点最近,故有12个。
(4)V的价电子排布为3d34s2,故V5+没有未成对电子,而Cr的价电子排布为3d54s1,故Cr4+有2个未成对的电子,故CrO2作为录音带磁粉原料。
(5)根据图示可看出,O为阴离子,带一个单位负电荷,故含离子键;N与Ni之间存在配位键,O和H之间的虚线为氢键,N和C、C和H等之间是极性共价键,C和C之间为非极性共价键。
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素；A元素的原子半径是所有元素中原子最小的；C元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M；E与A同主族，且与E同周期；F元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2；A、B、C、E、F这五种元素，每-种与D元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物．请回答：
（1）D元素在周期表中的位置为______．
（2）可以比较D和F得电子能力强弱的是______（填写编号）．
a．比较这两种元素原子半径的大小
b．二者形成的化合物中，D元素的原子显负价
c．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（3）盐M中含有的化学键类型有______；并写出其中阳离子的电子式______．
（4）已知1mol E与水反应放出283.5kJ的热量，试写出E与水反应的热化学反应方程式______．
（5）固体氧化物燃料电池（SOFC）以固体氧化物作为电解质．其工作原理如图所示．
①固体氧化物中的O2-向______（填“正”或“负”）极移动．
②电极b为电池______极，其电极反应式为______．
③若A2作为燃料气，则接触面上发生的反应为______．
④若B2A4作为燃料气，则接触面上发生的反应为______．
正确答案
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素，A元素的原子半径是所有元素中原子最小的，所以A为H元素；C元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M，则C是N元素；E与A同主族，且与E同周期，E的原子序数大于C，所以E为Na元素；F元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，则F为S元素；A、B、C、E、F这五种元素，每-种与D元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物，则D为O元素，B为C元素，
（1）通过以上分析知，D是O元素，O元素位于第二周期第VIA族，故答案为：第二周期第VIA族；
（2）比较D和F得电子能力强弱实际上就是比较两种元素的非金属性强弱，比较非金属性强弱的方法有：比较与氢气化合的难易程度、比较氢化物的稳定性、比较两种元素形成的化合物中的化合价、电负性等，故选bc；
（3）硝酸铵中 铵根离子和硝酸根离子之间存在离子键，铵根离子中氮原子和氢原子、硝酸根离子中氮原子和氧原子之间都存在共价键，铵根离子的电子式为：
，故答案为：离子键、共价键；
；
（4）1molNa与水反应放出283.5kJ的热量，则2molNa与水反应放出567kJ热量，所以其热化学反应方程式为
2Na（s）+2H2O（l）=H2（g）↑+2NaOH（aq）△H=-567kJ/mol，
故答案为：2Na（s）+2H2O（l）=H2（g）↑+2NaOH（aq）△H=-567kJ/mol；
（5）①原电池放电时阴离子向负极移动，所以O2-向负极移动，故答案为：负；
②燃料电池中，正极上投放氧化剂，所以b电极是正极，正极上氧气得电子生成氧离子，所以电极反应式为O2+4e-=2O2-，故答案为：O2+4e-=2O2-；
③如果氢气为燃料，则该电极上氢气失电子和氧离子反应生成水，则电极反应式为H2+O2--2e-=H2O，故答案为：H2+O2--2e-=H2O；
④如果C2H4作为燃料气，该电极上燃料失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，所以电极反应式为C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O，
故答案为：C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O．
有A、B、C、D、E五种短周期元素，已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，在周期表中的位置如图所示．E的单质可与酸反应，1molE单质与足量酸作用，在标准状况下能产生33.6LH2．E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同．
回答下列问题：
（1）五种元素的名称：A______，B______，C______，D______，E______．
（2）B、C、D元素的原子半径由大到小的顺序为______，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为______．
（3）写出C单质在足量A单质中燃烧后的产物与D单质同时通入水中的化学方程式______．
（4）A与E形成的化合物的化学式是______，它的性质决定了它在物质的分类中应属于______．
（5）向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至过量时，观察到的现象是______，有关反应的离子方程式为______．
正确答案
（1）设C的原子序数为x，则A为x-8，B为x-1，C为x+1，A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，则有x+x-8+x-1+x+1=56，x=16，所以C为S元素，A为O元素，B为P元素，D为Cl元素，1molE单质与足量酸作用，在标准状况下能产生33.6LH2，可知E的化合价为+3价，应为Al元素，
故答案为：氧；磷；硫；氯；铝；
（2）同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，r（P）＞r（S）＞r （Cl）则有元素的非金属性逐渐增强，对应的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，则有HClO4＞H2SO4＞H3PO4，
故答案为：r（P）＞r（S）＞r （Cl）；HClO4＞H2SO4＞H3PO4；
（3）C单质在足量A单质中燃烧后的产物为SO2，具有还原性，与Cl2在水中发生氧化还原反应生成H2SO4和HCl，反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl，
故答案为：SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl；
（4）A与E形成的化合物为Al2O3，属于两性氧化物，故答案为：Al2O3；两性氧化物；
（5）D与E形成的化合物为AlCl3，加入NaOH溶液，发生Al3++3OH-═Al（OH）3↓，有白色沉淀生成，Al（OH）3具有两性，继续加入NaOH溶液，进一步反应生成NaAlO2和水，反应的离子方程式为 Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，
故答案为：有白色沉淀生成，当达到最大量时又逐渐减少，最终沉淀完全消失，变成澄清溶液；Al3++3OH-═Al（OH）3↓、Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．
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