- 物质性质的研究
- 共799题
下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题：
(1)B、D、F、G的第一电离能由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(2)请写出元素H的基态原子电子排布式_____________________。
(3)A的最简单氢化物分子里中心原子采取________形式杂化，A的最高价氧化物分子的空间构型是________。
(4)D的氯化物的熔点比G的氯化物的熔点________(填“高”或“低”)，理由是__________________________。
(5)元素C与元素G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
(6)F单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。晶胞中F原子的配位数为________，一个晶胞中F原子的数目为________。
正确答案
（共11分） (1)Na＜Al＜Si＜N（1分）
(2)1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2)（1分）
(3)sp3（1分） 直线形（1分）
(4)高 （1分）NaCl为离子晶体，而SiCl4为分子晶体（2分）
(5)原子（1分） A （1分） (6)12（1分） 4（1分）
（1）非金属性越强，第一电离能越大。所以大小顺序是Na＜Al＜Si＜N。
（2）H是锰元素，根据构造原理可知，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2)。
（3）碳的最简单氢化物是甲烷，由于碳原子中没有孤对电子，所以是正四面体形结构，采用sp3杂化。碳的最高价氧化物是CO2，属于直线型结构。
（4）钠的氯化物是氯化钠，形成的晶体是离子晶体，熔点高。硅的氯化物是四氯化碳，形成的晶体是分子晶体，熔点低。
（5）硅和氧形成的氧化物是二氧化硅，形成的晶体是原子晶体。硅原子和氧原子全部以单键相连，所以是σ键，答案选A。
（6）F是Al，根据晶胞的结构可知，配位数是3×8÷2＝12。含有的原子数是8×1/8＋6×1/2＝4。
（A）．【物质结构与性质】
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题：
（1）请写出元素D的基态原子电子排布式 ；
（2）D、E两元素的部分电离能数据列于下表：
元 素
D
E
电离能
/kJ·mol－1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
比较两元素的I2、I3可知，气态D2＋再失去一个电子比气态E2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是 ；
（3）A的氢化物的中心原子的杂化形式为 ；C在空气中燃烧产物的分子构型为 ，与其互为等电子体的单质的分子式为 。
（4）B单质晶体中原子的堆积方式如右图甲所示，其晶胞特征如右图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如右图丙所示。晶胞中B原子的配位数为 ，一个晶胞中B原子的数目为 。
（B）．【实验化学】
牙膏是生活必需品。下面是牙膏中某些主要成分的检验流程图，。
请回答下列问题：
（1）在①中加水、搅拌、静置后，接下来的实验操作名称是 ，所需要的主要玻璃仪器有 。
（2）在②中用pH试纸测溶液的pH的操作方法是 。
（3）写出④中发生反应的化学方程
式： 。
（4）将⑤中放出的气体通入澄清的石灰水中时，未见沉淀出现，则可能的原因是 、
（任答两条）。
（5）在⑥中检验Ca2+的存在，除可用焰色反应外，还可利用Ca2+和 溶液的反应来进行。
正确答案
（A）（1）1s22s22p63s23p63d54s2 (2分)
（2） Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定 (2分)
（3）sp3 (2分) V型（或角型）(2分) O3 (2分)
（4） 12 (1分) 4 (1分)
（B）．（1）倾析法过滤 玻璃棒、烧杯 (4分)
（2）用玻璃棒蘸取少量待测液将其点在洁净干燥表面皿中的pH试纸上，再与标准比色卡进行对比(2分)
（3）
(2分)
（4）（略）(2分)
（5）草酸铵（或GBHA碱性）(2分)
（A）元素D是Mn；E是Fe；A的氢化物是NH3；C在空气中燃烧产物是SO2；B是Al, 单质晶体中原子的堆积为铜型
（B）．（1）倾析法过滤 玻璃棒、烧杯 (4分)
（2）用玻璃棒蘸取少量待测液将其点在洁净干燥表面皿中的pH试纸上，再与标准比色卡进行对比(2分)
（3）
(2分)
（4）（略）(2分)
（5）草酸铵（或GBHA碱性）(2分)
现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大．已知A与D、C与E分别同主族，D、E、F同周期；A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A与C形成的化合物常温下均为液态，A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等．
请回答下列问题：
（1）元素B在周期表中的位置是______，元素D的原子结构示意图为______．
（2）A2C比A2E沸点高的原因是______．
（3）在一定条件下，A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成电池，该电池正极的电极反应式为______，负极的电极反应式为______，该电池在放电过程中，电解质溶液的pH将______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）化合物B2A4和B2C4的液体曾被用作火箭推进剂，燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物，它们对环境无污染．1molB2A4与B2C4完全反应生成两种气体时放出热量516.8kJ，则该反应的热化学方程式为______．
正确答案
A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A与C形成的化合物常温下均为液态，化合物为水、过氧化氢，则A为H元素，C为O元素；A、D同主族，D原子序数大于氧元素，则D为Na元素；C与E同主族，则E为S元素；A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，B的最外层电子数为6-1=5，原子序数小于氧元素，则B为N元素；D、E、F同周期，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子，核外电子总数为18，则F为Cl元素，
（1）B为氮元素，在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族，D为Na元素，原子结构示意图为
故答案为：第二周期第ⅤA族；
（2）H2O分子间有氢键，H2S分子间不能形成氢键，所以沸点比H2S高，
故答案为：H2O分子间存在氢键而H2S分子间不能形成氢键；
（3）在一定条件下，氢气、氧气和NaOH的水溶液可构成电池，正极发生还原反应，氧气在正极放电生成氢氧根，正极电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，负极反应氧化反应，氢气在负极放电，减小条件下生成水，负极电极反应为：2H2+4OH--4e-═4H2O，反应过程中生成H2O，使c（OH-）降低，pH变小，
故答案为：O2+2H2O+4e-═4OH-；2H2+4OH--4e-═4H2O；减小；
（4）化合物N2H4和N2O4的液体曾被用作火箭推进剂，燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物，它们对环境无污染，生成氮气与液态水，1molN2H4与N2O4完全反应生成两种气体时放出热量516.8kJ，则2molN2H4反应放出的热量为516.8kJ×2=1033.6kJ，则该反应的热化学方程式为：2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1033.6kJ•mol-1，
故答案为：2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1033.6kJ•mol-1．
有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大．已知：A失去一个电子后就成为一个质子；B有两个电子层，其最外层的电子数是次外层电子数的2倍；C的L层得2个电子后成为稳定结构；D是海水中含量第一位的金属元素；E的最外层电子比次外层电子少一个．请填写下列空格：
（1）A单质的电子式______；BC2的电子式______．
（2）D离子的结构示意图______，D、E结合形成的化合物的电子式______．
（3）B、C、D三种元素可形成一种化合物，其化学式为______．
正确答案
有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大．A失去一个电子后就成为一个质子，则A为氢元素；B有两个电子层，其最外层的电子数是次外层电子数的2倍，最外层电子数为4，则B为碳元素；C的L层得2个电子后成为稳定结构，其L层电子数为8-2=6，则C为氧元素；D是海水中含量第一位的金属元素，则D为Na；E原子序数大于Na，最外层电子比次外层电子少一个，由于最外层电子数不能超过8，故E次外层电子数只能为8，最外层电子数=8-1=7，则E为Cl，
（1）氢气分子中H原子之间形成1对共用电子对，其电子式为
故答案为：
（2）Na+离子核外有2个电子层，过程电子数为2、8，离子的结构示意图为
（3）C、O、Na三种元素可形成一种化合物，其化学式为Na2CO3，故答案为：Na2CO3．
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E．B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍．A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B二种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂．E的原子序数为26．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）下列叙述正确的是______．（填字母）
a．M分子空间构型为平面三角形，而BD2为直线形，BA4为正四面体形
b．M和BD2分子中的中心原子均采取sp2杂化，而CA3分子中采取sp3杂化
c．N 是非极性分子，且分子中σ键 和π键的个数比为3：1
d．BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为______；C的第一电离能大于D的第一电离能原因是______．
（3）化合物CA3的沸点比化合物BA4的高，其主要原因是______．
（4）B、D、E三元素能形成化合物E（BD）5，常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃．据此可判断E（BD）5晶体为______．基态E2+离子的电子排布式为______．
（5）化合物BD与元素B、C形成的阴离子互为等电子体，阴离子的化学式是______．
正确答案
A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E．B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，B原子具有1s、2s、2p三个轨道，每种轨道中的电子总数相同，则B原子电子总数为6，故B为碳元素；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，核外电子排布式为1s22s22p4，D应为O元素；A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，M为甲醛HCHO，所以A为氢元素，A、B二种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，N为苯；C的原子序数介于碳元素与氧元素之间，故C为氮元素；E的原子序数为26，E为铁元素．
故A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D应为O元素，E为铁元素；M为甲醛HCHO，N为苯．
（1）a．甲醛HCHO，分子中有1C=O双键，2个C-H单键，中心原子碳原子杂化轨道数为3，采取sp2杂化，分子空间构型为平面三角形，BD2为CO2是直线形，BA4为CH4是正四面体形，故a正确；
b．甲醛HCHO，分子中有1C=O双键，2个C-H单键，中心原子碳原子杂化轨道数为3，采取sp2杂化；CO2分子中有2个C=O双键，中心原子碳原子杂化轨道数为2，采取sp杂化；NH3分子中有3个N-H单键，氮原子有1对孤对电子对，氮原子杂化轨道数为4，氮原子采取sp3，故b错误；
c．N为苯是非极性分子，分子中含有6个碳氢σ键 含有一个大π键，所以σ键和大π键的个数比为6：1，故c错误．
d．CO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，二氧化碳晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故d正确．
故选：ad．
（2）B为碳元素、C为氮元素、D应为O元素，同周期自左而右电负性增大，所以电负性C＜N＜O；N原子2p轨道处于半充满状态，能量低，第一电离能大于同周期相邻元素第一电离能．
故答案为：C＜N＜O；N原子2p轨道处于半充满状态，能量低．
（3）A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，化合物CA3为NH3，BA4为CH4，NH3分子之间存在氢键，NH3沸点比CH4的高．
故答案为：NH3分子之间存在氢键，．
（4）B为碳元素，D应为O元素，E为铁元素；三元素能形成化合物Fe（CO）5，常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，据此可判断Fe（CO）5晶体为分子晶体．基态Fe2+离子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6．
故答案为：分子晶体； 1s22s22p63s23p63d6．
（5）B为碳元素、C为氮元素、D应为O元素，化合物CO与元素B、C形成的阴离子互为等电子体，该阴离子含有2个原子，带一个单位负电荷，阴离子的化学式是CN-．
故答案为：CN-．
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