- 物质性质的研究
- 共799题
（11分）元素周期表中，一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6，与其同周期的A、B、C、D四种元素，它们的原子最外层电子数依次为2、2、1、7，其中A、C两元素原子的次外层电子数为8，B、D两元素原子的次外层电子数为18，E、D两元素处于同族，且在该族元素中，E的气态氢化物的沸点最高。
（1）B元素在周期表中的位置 ; D的最高价氧化物的水化物的化学式为______。
（2）E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是： 。
（3）A、C两元素第一电离能前者 后者（填“大于”或“小于”）。无论是A和C的单质还是A和C的氢化物的固体，均能与水剧烈反应生成气体，当上述四种固体分别与足量水反应时，满足n(消耗固体)：n(气体)：n(转移电子)=1:1:1关系的反应的化学方程式_______________。
（4）B元素能形成多种配合物，如B2+可与NH3形成配离子[B（NH3）4]2+。其配体的空间构型为 ；右图表示B与某种元素X形成的化合物晶胞，如果该化合物中B和X通过离子键结合，该晶体中阳离子的配位数为 。若B和X通过共价键结合，则该化合物的化学式为 （a ZnX b ZnX2 c ZnX3）
（5）A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如图示。该化合物的电子式_______。则晶胞中与A离子距离相等且最近的E离子围成的几何体形状是_______。
正确答案
（1）第4周期第IIB族 HBrO4
（2）E的气态氢化物分子间含有氢键,破坏它需要较高的能量，所以熔沸点较高
（3）大于、KH+H2O=KOH+H2↑（2分）
（4）三角锥形 4 a （5）
根据元素的结构及其性质可知，A、B、C、D、E、5种元素分别是Ca、Zn、K、Br、F。
（1）锌位于元素周期表的第4周期第IIB族。溴的最高价是＋7价，所以最高价氧化物的是水化物的化学式为HBrO4。
（2）HF分子间含有氢键，破坏它需要较高的能量，所以熔沸点较高。
（3）金属性越强，第一电离能越小，所以钙的第一电离能大于钾的。满足n(消耗固体)：n(气体)：n(转移电子)=1:1:1，说明该元素的化合价是＋1价，所以是KH，方程式为KH+H2O=KOH+H2↑。
（4）氨气是三角锥形结构。通过离子键结合，则铜是阳离子。所以根据晶胞结构可知，该晶体中阳离子的配位数为4；若B和X通过共价键结合，则根据晶胞结构可知，含有碳原子是4个，X是8×1/8＋6×1/2＝4，所以答案选a。
（5）A和E形成离子化合物CaF2，其电子式为
（12分）T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期的元素，原子序数依次递增。已知：
①W的原子序数为29，其余元素均为短周期主族元素；
②T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等；
③X的基态原子电子占据三种能量不同的轨道，且每种轨道中的电子数相同；
④Z的基态原子价电子排布为ns2npn+2；
⑤在该元素所在的周期中，Q的基态原子的第一电离能最小；
⑥R的单质常温常压下是气体，其基态原子的M层上有1个未成对的p电子；
（1）X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是 （用元素符号表示）。
（2）与W同周期的元素中，原子最外层电子数与W元素原子相同的元素还有 （填元素符号）。由W2+制取[W(YT3)4]2+的离子方程式为 。
（3）T、X、Z三种元素组成的一种化合物M是蚂蚁分泌物和蜜蜂的分泌液中含有的物质，俗称蚁酸，它的分子式为XT2Z2，则该分子的X原子采取 杂化，1mol M分子中δ键和π键的个数比为 。
（4）X和Y原子结合形成的X3Y4晶体，其晶体结构与金刚石类似，但硬度比金刚石大，其原因是 。
正确答案
（1）N＞C＞Na（2分）
（2）K、Cr（2分）；Cu2++4NH3·H2O="==" [Cu(NH3)4 ]2++4H2O（2分）
（3）sp2（2分）；4:1（2分）
（4）氮原子半径小于碳，氮碳形成的共价键键长更短，键能更大，键更稳定（2分）
考查原子核外电子排布规律、元素周期律、化学键以及晶体类型的判断等。
根据①可知W是铜。根据②可知T是H。根据③可知X是C。金属性越强，第一电离能越小，所以根据⑤可知Q是Na。根据⑥可知R是Cl。Z的原子序数介于C和Na之间，所以根据④可知Z是O，Y的原子序数大于C的，小于O的，则Y只能是N。
（1）非金属性越强，电负性越大，因此是N＞C＞Na。
（2）根据构造原理可知铜原子的最外层电子数是1，在第四周期中满足最外层电子数为1的还有K和Cr。[Cu(NH3)4 ]2+是通过配位键形成的离子，所以反应的方程式为Cu2++4NH3·H2O="==" [Cu(NH3)4 ]2++4H2O。
（3）蚁酸的结构简式为HCOOH，结构式为
（4）金刚石是原子晶体，所以C3N4晶体也是原子晶体。形成原子晶体的共价键越强，硬度越大。由于氮原子半径小于碳原子半径，所以碳和氮形成的共价键强于碳和碳形成的共价键，所以硬度更大。
短周期元素T、Q、R、W、Z在元素周期表中的位置如图1所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等，请回答下列问题：
（1）Q的气态氢化物的分子式为______．其分子的空间结构为______结构．
（2）Z元素比R元素的非金属性强．能证明这一结论的事实是______（填序号）．
①相同条件下，Z单质在水中的溶解性强于R单质
②Z单质与氢气化合比R单质与氢气化合容易
③Z的氢化物比R的氢化物稳定
（3）向T、Z元素形成的化合物的溶液中逐滴加入NaOH溶液，先产生白色沉淀；继续滴加NaOH溶液，直至沉淀溶解．写出沉淀溶解的反应离子方程式：______．
（4）QW和RW都是汽车尾气中含有的大气污染物，它们在汽车排气管的“催化转换器”中反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，化学方程式为______．
（5）M是一种常见的金属单质，与元素Z的单质有如图2所示转化关系，则E转化为F的反应的离子方程式是______．
把一定量的M放入E溶液中，完全反应后，所得溶液中E、F的物质的量相等，则已反应的E与未反应的E的物质的量之比为______．
正确答案
短周期元素T、Q、R、W、Z在元素周期表中的位置如图1所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等，则T应为第三周期第ⅢA族元素，为Al，则Q为C，R为N，W为O，Z为Cl，
（1）Q的气态氢化物为甲烷，其分子式为CH4，空间结构为正四面体，故答案为：CH4；正四面体；
（2）①相同条件下，Z单质在水中的溶解性强于R单质，不能利用溶解性比较非金属性，故不选；
②Z单质与氢气化合比R单质与氢气化合容易，则Z活泼，Z元素比R元素的非金属性强，故选；
③Z的氢化物比R的氢化物稳定，则Z元素比R元素的非金属性强，故选；
故答案为：②③；
（3）氯化铝与NaOH反应生成氢盐化铝沉淀，继续加NaOH沉淀溶解的离子反应为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（4）由信息可知，CO和NO反应生成氮气和二氧化碳，其化学反应为2CO+2NO
（5）由转化关系可知，M为变价金属，则为Fe，所以E为FeCl3，F为FeCl2，E转化为F的反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+，溶液中E、F的物质的量相等，设生成F为3mol，由反应方程式可知反应的E为2mol，剩余的E为mol，所以已反应的E与未反应的E的物质的量之比为2：3，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；2：3．
A、B、C是三种短周期元素，其中A元素原子M层上电子数比L层少2个电子；B元素原子比A元素原子的电子层少，又知B元素最高正价与负化合价的绝对值相等；C 元素的阳离子核外电子排布与Ne原子核外电子排布相同；且又知这三种元素可组成BA2型共价化合物和C2A型离子化合物．由上述条件回答下列问题：
（1）A、B、C三元素的名称分别是：A______，B______，C______．
（2）化合物C2A的电子式是______．
（3）化合物BA2的电子式是：______，结构式是：______．
正确答案
A、B、C是三种短周期元素，其中A元素原子M层上电子数比L层少2个电子，则M层电子数为8-2=6，故A为硫元素；B元素原子比A元素原子的电子层少，又知B元素最高正价与负化合价的绝对值相等，B处于第二周期，最外层电子数为4，则B为碳元素；C 元素的阳离子核外电子排布与Ne原子核外电子排布相同，C处于第三周期，形成C2A型离子化合物，C为+1价离子，故C为Na元素，
（1）由上述分析可知，A为硫，B为碳，C为钠，故答案为：硫；碳；钠；
（2）Na2S由钠离子与硫离子构成，电子式为
，故答案为：
；
（3）CS2分子中碳原子与硫原子之间形成2对共用电子对，电子式为
，结构式为S=C=S，故答案为：
；S=C=S．
下表为元素周期表的一部分，请参照元素①-⑨在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
（1）写出⑧的原子核外电子排布式______ 写出⑤的离子核外电子排布式______
（2）在这些元素中，化学性质最不活泼的是：______（填具体元素符号，下同）
（3）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是______，碱性最强的化合物的电子式是：______；
（4）用电子式表示元素④和⑥的化合物的形成过程：______，此化合物属于______（填“共价”或者“离子”）化合物．
（5）表示①与③的化合物的电子式______，该化合物的共价键类型是______
（6）由③和④按原子个数比1：1形成的化合物的电子式是______；该化合物的化学键类型是______．
正确答案
，①为C元素，②为N元素，③为O元素，④为Na元素，⑤为Al元素，⑥为S元素，⑦为Cl元素，⑧为Ar元素，⑨为K元素，则
（1）⑧为Ar元素，原子序数为18，电子排布式为1s22s22p63s23p6，⑤为Al元素，离子核外有10电子，电子排布式为1s22s22p6，故答案为：1s22s22p63s23p6；1s22s22p6；
（2）在这些元素中，Ar原子最外层电子数为8，处于稳定结构，性质稳定，为最不活泼元素，故答案为：Ar；
（3）元素的非金属性最强的是Cl元素，对应的最高价氧化物的水化物HClO4酸性最强，金属性最强的是为K，对应的最高价氧化物的水化物KOH的碱性最强，电子式为
，故答案为：HClO4；
；
（4）元素④和⑥的化合物为Na2S，为离子化合物，含有离子键，用电子可表示形成过程为
，故答案为：
；离子；
（5）①与③的化合物为CO2，为共价化合物，分子中含有极性共价键，电子式为
，
故答案为：
；极性共价键；
（6）③和④按原子个数比1：1形成的化合物为Na2O2，为离子化合物，含有离子键和共价键，电子式为
，
故答案为：
；离子键和共价键．
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