- 物质性质的研究
- 共799题
图为周期表的一小部分，A、B、C、D的位置关系如图所示．且它们均为短周期元素，其中C元素的最外层电子数是电子层数的2倍，回答下列问题：
（1）写出B、C、D最高价氧化物对应水化物的化学式：______、______、______其中酸性最强的是______
（2）写出A、B、C、所形成氢化物的化学式：______、______、______其中最稳定的是______．
（3）写D的单质与C的氢化物反应的化学方程式______．
正确答案
A、B、C、D均为短周期元素，根据元素在周期表中的位置知，A位于第二周期，B、C、D位于第三周期，C元素的最外层电子数是电子层数的2倍，其电子层数是3，则其最外层电子数是6，所以C是S元素，则B是P元素、A是O元素、D是Cl元素，
（1）非金属元素的最高价氧化物的水化物是酸，其最高价氧化物的水化物的化学式分别是H3PO4、H2SO4、HClO4，非金属的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，B、C、D三种元素的非金属性P＜S＜Cl，所以酸性最强的是HClO4，故答案为：H3PO4；H2SO4；HClO4；HClO4；
（2）A、B、C、所形成氢化物的化学式分别是：H2O、PH3、H2S，非金属的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，这几种元素的非金属性P＜S＜O，所以最稳定的氢化物是，故答案为：H2O；PH3；H2S；H2O；
（3）氯气具有强氧化性，硫化氢具有还原性，二者能发生氧化会反应而生成硫和氯化氢，反应方程式为：H2S+Cl2=2HCl+S↓，故答案为：H2S+Cl2=2HCl+S↓．
如图是元素周期表的另一种画法--三角形元素周期表的一部分，图上标有第ⅦA族和碳、钾两种元素的位置．
回答下列问题：
（1）请在图中将过渡元素所在的位置涂黑．
（2）工业上用于冶炼M的化学方程式为______．
（3）M和R组成化合物MR的超细粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域．其制取原理是用M的氧化物、R的单质与碳单质在高温下反应，已知反应中三种物质的物质的量之比为1：1：3，该反应的化学方程式为______，反应中______作氧化剂．
（4）图中A、B两元素形成的离子B2A8-2中，B元素呈现最高价，B原子位于由A原子组成的四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构．该离子可能具有的化学性质是______，依据是______．
正确答案
三角形元素周期表的实质是将原周期表的空隙部分进行了删除形成的，与原元素周期表没有本质的区别，所以表中R为氮，A为氧，M为铝，B为硫，在第四周期之后的ⅡA和ⅢA之间为过渡元素，
（1）三角形元素周期表的实质是将原周期表的空隙部分进行了删除形成的，与原元素周期表没有本质的区别，在第四周期之后的ⅡA和ⅢA之间为过渡元素，
故答案为：
（2）M为铝，工业上常用电解Al2O3的方法制备，反应的方程式为2Al2O3
故答案为：2Al2O3
（3）M的氧化物为Al2O3，R的单质为N2，与碳单质在高温下反应，生成物为AlN，根据三种物质的物质的量之比为1：1：3，结合质量守恒定律可知另一种生成物为CO，则方程式为Al2O3+N2+3C
故答案为：Al2O3+N2+3C
（4）A、B两元素形成的离子B2A82-中为S2082-，B原子位于由A原子组成的四面体的中心，则离子中含有-O-O-键，即过氧键，应具有氧化性，
故答案为：氧化性；离子结构中存在-O-O-（部分氧元素呈-1价亦可）．
（12分，每空2分）
当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
①请根据上述信息，写出A基态原子的核外电子排布式：__________________。
②某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背了______________________。
(2)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中C—C键的键长为154.45 pm，C60中C—C键的键长为145 pm和140 pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由____________________________ ________________。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质中K原子和C60分子的个数比为______________________。
③继C60后，科学家又合成Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是__________ 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为______。
正确答案
(1)①1s22s2 ②能量最低原理 (2)①不正确，C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键
②3∶1 ③N＞C＞Si 30
（1）表中A、B两原子的第二、三电离能之间都有1个突跃，说明它们属于ⅡA族，又它们都是短周期元素，且A的第一电离能比B大，因此，A为Be元素，核外电子排布式是1s22s2。B为Mg元素。图1所示电子排布，根据能量最低原理，最外层两个电子应全排在s轨道上。，违背能量最低原理。
（2）①由于C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，熔化时前者需破坏分子间作用力，后者相应破坏化学键，所以是错误的。
②K原子和C60分子的个数比为(12÷2)∶(8÷8＋1)＝3∶1。
③非金属性越强，电负性越大，所以电负性由大到小的顺序是N＞C＞Si。根据题意，每个硅形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构。显然，双键数应该是Si原子数的一半，而每个双键有1个π键，显然π键数目为30。
（8分）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。其中，W的一种原子核内没有中子，Y的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。Y与Z能形成两种常见的离子化合物Z2Y和Z2Y2。X与Y能形成两种化合物，其相对分子质量之比为7 : 11。请回答：
（1）Z在元素周期表中的位置是____。
（2）X、Z两元素原子的次外层电子数之比为____。
（3）由W与X两种元素组成的物质甲，其相对分子质量为28。甲可能发生的反应有____（填序号）。
①与氢气反应 ②与氧气反应 ③与水反应 ④与酸性高锰酸钾溶液反应
（4）由W、X、Y三种元素组成的有机物乙，相对分子质量为60。由W、X、Y、Z四种元素组成的无机物丙，相对分子质量为84，受热易分解。又知，乙与丙反应能放出气体，写出乙溶液与丙溶液反应的化学方程式：____。
正确答案
（8分）（1）第三周期 第ⅠA族 ……………2分
（2）1 : 4 …………2分
（3）①②③④ …………2分
（4）CH3COOH + NaHCO3 ="=" CH3COONa + CO2↑+ H2O …………2分
解：W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W的一种原子核内没有中子，则W应为H元素，
Y的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，核外各电子层电子数分别为2、6，应为O元素，
Y与Z能形成两种常见的离子化合物Z2Y和Z2Y2，则Z为Na元素，形成的化合物分别为Na2O和Na2O2，
X与Y能形成两种化合物，其相对分子质量之比为7：11，相对分子质量分别为28、44，应为CO和CO2，X为C元素，
（1）Z为Na元素，原子序数为11，原子核外有3个电子层，最外层电子数为1，则应在周期表第三周期ⅠA族，故答案为：第三周期ⅠA族；
（2）X、Z分别为C、Na，核外次外层电子数分别为2、8，则两元素原子的次外层电子数之比为2：8=1：4，故答案为：1：4；
（3）W2Y为H2O，属于共价化合物，用电子式表示的形成过程为
故答案为：
（4）由W与X两种元素组成的中学化学常见化合物甲，其相对分子质量为78，应为苯，性质稳定，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，在催化剂条件下易发生取代反应，易燃烧，能加成，故答案为：④；
（5）由W、X、Y三种元素组成的有机物乙，相对分子质量为60，应为CH3COOH，为弱酸，由W、X、Y、Z四种元素组成的无机物丙，相对分子质量为84，受热易分解，则丙为NaHCO3，
二者反应的离子方程式为CH3COOH+HCO3-═CH3COO-+CO2↑+H2O，
故答案为：CH3COOH+HCO3-═CH3COO-+CO2↑+H2O．
现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素，原子序数依次增大．它们的性质或原子结构如下表：
请回答：
（1）X元素在元素周期表中的位置是______．
（2）Z单质通入Y 的最高价氧化物对应水化物的溶液中，可以得到漂白液，相应反应的离子方程式为______．
（3）化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为3：14．甲与X单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业上制取硝酸的基础，写出该反应的化学方程式______．
（4）为证明Z 单质的氧化性比Br2强，某同学设计如下实验．请完成下面实验报告．
正确答案
A原子核内只有一个质子，应为H元素；B单质是空气中含量最多的气体，应为N元素；X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则原子核外各层电子数分别为2、6，应为O元素；Y为短周期元素中原子半径最大的元素，应为第三周期ⅠA族元素，即Na元素；Z最高正化合价与最低负化合价的代数和为6，则最高化合价为+7价，应为Cl元素，
（1）X为O元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，位于周期表第二周期第VIA族，
故答案为：第二周期第VIA族；
（2）Z单质为Cl2，Y的最高价氧化物对应水化物为NaOH，Cl2在NaOH溶液中发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（3）化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为3：14，应为NH3，NH3与O2在催化剂条件下反应生成NO，反应的化学方程式为4NH3+5O2
故答案为：4NH3+5O2
（4）取少量NaBr溶液于试管中，滴加氯水，振荡，再加入少量CCl4，振荡，静置，溶液由无色变为橙黄色，溶液分层，上层液体几乎为无色，下层液体为橙红色．发生反应Cl2+2Br-═2Cl-+Br2，故氧化性：Z 单质＞Br2，
故答案为：
．
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