- 物质性质的研究
- 共799题
四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下。
信息① 原子半径大小：A>B>C>D
信息② 四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质：
甲：是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。
乙：无色，无味而易燃，是21世纪的主要能源。
丙：有强氧化性，可以用于消毒杀菌。请根据上述信息回答下列问题。
（1）丙 （写化学式）写出其分子的的电子式 。
（2）写出A原子最外层电子排布式 。将该元素的单质溶于水，形成的平衡体系中所有离子的浓度按由大到小排序：
（3）B形成的单质晶体可能为 。
A．离子晶体 B．分子晶体 C．原子晶体 D．金属晶体
（4）C的同主族元素的单质及其化合物的性质存在着相似性和递变性。下列有关说法正确的是____
A．其气态氢化物的稳定性按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱
B．其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se—H、Te—H的顺序依次减小
C．其氢化物的沸点按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次增强
D．其阴离子的还原性按O2–、S2–、Se2–、Te2–的顺序依次增强
（5）与氩原子质子数和电子数均相同的微粒有HCl、H2S、PH3、SiH4，以及还有_______ 、___________等（例举两种即可）
正确答案
（1）HClO(1分）
（2）3S23P5 (1分) [H+]>[Cl-]>[ClO-]>[OH-] (1分)
（3）BC(1分)
（4）AD(1分)
（5）F2 、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH （2分）
试题分析：根据信息确定甲为水，乙为甲烷，丙为次氯酸；A、B、C、D分别为Cl、C、O、H四种元素。（1）次氯酸分子中氧原子分别与氢原子和氯原子形成1对共用电子对；
（2）氯气溶于水部分与水反应，Cl2+H2O 
（3）碳元素可以形成多种单质，金刚石为原子晶体，C60为分子晶体，石墨为混合晶体等；
（4）氧族元素从上到下半径依次增大，非金属性减弱，金属性增强。A、气态氢化物稳定性与元素的非金属性一致，正确；B、键长与原子半径一致，错误；C、水中含有分子间氢键，溶沸点较高，错误；D、简单阴离子的还原性与其原子的非金属性相反，正确；
（5）18电子微粒有F2 、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH ，其中前两个重要。
现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期，B元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍；D元素原子的L电子层中只有两对成对电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：
(1) E元素基态原子的核外价层电子排布式为_________。
(2)用元素符号表示B、C、D三种元素的第一电离能由低到高的排序_________。
(3) A元素与B、C元素可形成化合物B2A4、C2A4。
①B2A4的结构式为_________。
②下列有关C2A4的说法正确的是_________。
a.一个该分子中含有4个σ键
b.该分子可作为配位体形成配位键
c.该分子是非极性分子 d.1mol该分子最多可形成4mol氢键
e.该分子的稳定性与氢键无关
f.该分子中C的原子轨道是sp3杂化
(4)B单质的一种的晶体结构如图甲所示，E单质的一种的晶体结构如图乙所示。
则图中的单质B的名称_________，图甲中B原子的配位数与图乙中E原子的配位数之_________。
E元素与D元素形成的ED晶体与NaCl晶体一样，欲比较ED与NaCl的晶格能大小，需考虑的数据是_______________________________________________________________________________。
(5)据最新资料显示,F单质的晶胞可能有多种,若其晶胞分别以六方紧密堆积和面心立方堆积存在时，其单质的密度之比为_________。
正确答案
（每空2分，第(4)第1空1分，共计15分）（1）3d64s2（2）B＜D＜C
（3）
（4）金刚石；1:2 ；离子的半径与离子所带的电荷
（5）3
试题分析：B元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍，所以B是碳元素。D元素原子的L电子层中只有两对成对电子，因此D是氧元素。C的原子序数介于B和D中间，则C是氮元素。E元素的基态原子有4个未成对电子，这说明E应该是第四周期元素，可能是Cr或Fe。E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3,所以E只能是Fe，F是Cu。
（1）铁的原子序数是26，根据构造原理可知，其价电子排布式为3d64s2。
（2）B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O＞C。由于氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C＜O＜N。
（3）A元素与B、C元素可形成化合物B2A4、C2A4，这说明A应该是氢元素。
①B2A4是乙烯，其的结构式为
②C2A4的结构式是
（4）根据晶胞的几个可知，甲是金刚石。根据晶胞结构可知，金刚石中配位数是4，而铁是体心立方堆积，配位数是8，所以甲中B原子的配位数与图乙中E原子的配位数之1:2；E元素与D元素形成的ED晶体与NaCl晶体一样，都是离子晶体，所以欲比较ED与NaCl的晶格能大小，应该比较晶格能大小，即需要考虑的数据是离子的半径与离子所带的电荷。
（5）体心立方晶胞中铜原子个数＝1+8×
有A、B、C、D四种元素，它们的原子序数依次增大，但均小于18，A和B在同一周期，A原子的电子式为
，B原子L层的电子总数是K层的3倍；0.1mol C单质能从酸中置换出2.24L氢气（标准状况），同时它的电子层结构变成与氖原子的电子层结构相同；D离子的半径比C离子的小，D离子与B离子的电子层结构相同．
（1）元素A、B、C、D分别是：A______，B______，C______，D______．
（2）D元素在周期表中属第______周期______族．
（3）用电子式表示A的气态氢化物的形成过程：______．
（4）A和B的单质充分反应生成化合物的电子式是______．
（5）B与C形成的化合物是离子化合物还是共价化合物？如何证明______；______．
正确答案
答案：（1）B原子L层的电子总数是K层的3倍，则B的原子原子核外各层电子数分别为2、6，应为O元素，根据A的电子式可知A的最外层有4个电子，应为周期表第ⅣA族元素，又原子序数小于O，应为C元素，0.1mol C单质能从酸中置换出2.24L氢气（标准状况），则C的最外层有2个电子，离子的与氖原子的电子层结构相同，则C为Mg元素，D离子的半径比C离子的小，D离子与B离子的电子层结构相同，D应为Al元素，故答案为：碳，氧，镁，铝；
（2）D为Al元素，原子序数为13，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，位于周期表第三周期ⅢA族，
故答案为：三，ⅢA；
（3）A的气态氢化物为CH4，用电子式表示形成过程为
+4H•→
，故答案为：
+4H•→
；
（4）A和B的单质充分反应生成化合物为CO2，电子式为
，故答案为：
；
（5）B与C形成的化合物为MgO，为离子化合物，可用熔融状态下是否导电验证，离子化合物在熔融状态下导电，而共价化合物不导电，
故答案为：离子化合物；检验方法为：验证其熔融物是否导电，若导电则为离子化合物，若不导电则为共价化合物．
下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是 (填编号)。
(2)元素⑥形成的最高价含氧酸根的立体构型是 ,其中心原子的杂化轨道类型是 。
(3)元素②的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是 。
(4)某元素的特征电子排布式为nsnn
(5)科学发现,②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性,其晶胞的结构特点如图(图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心),则该化合物的化学式为 (用对应的元素符号表示)。
正确答案
(1)⑨ (2)正四面体形 sp3 (3)BD
(4)3 三角锥形 在NH3分子和水分子间有氢键作用
(5)MgNi3C
(1)根据元素周期表结构可回答。(2)⑥对应的含氧酸根是S
粉煤灰是燃煤电厂的工业废渣，其中含莫来石(Al6Si2O13)的质量分数为38%，还有含量较多的SiO2。用粉煤灰和纯碱在高温下烧结，可制取NaAlSiO4，有关化学反应方程式：Al6Si2O13+3Na2CO3 →2NaAlSiO4 + 4NaAlO2+3CO2↑，结合上述反应完成下列填空：
(1)上述反应所涉及的元素中，原子核外电子数最多的元素在周期表中的位置是________________，其氧化物属于 晶体。
(2)上述元素中有三种元素在元素周期表中处于相邻位置，其原子半径从大到小的顺序为
＞ ＞(用元素符号表示)。
(3)二氧化碳分子的空间构型为 型。
(4)上述元素中有两种元素是同一主族，可以作为判断两者非金属性强弱的依据的是(填编号)。
a．该两种原子形成的共价键中共用电子对的偏向
b．最高价氧化物熔沸点高低
c．最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
d．单质与酸反应的难易程度
正确答案
(10分)(每空2分)
(1)第三周期ⅣA族。原子(2) Al Si C(3) 直线(4) a c(只选一个对给1分)
试题分析：(1)题中涉及5种元素：C、O、Na、Al、Si，其中原子核外电子数最多的元素为Si元素，Si原子核外有3个电子层，最外层电子数是4，硅元素位于周期表第三周期第ⅣA族；二氧化硅属于原子晶体。(2)Al、Si、C三种元素在元素周期表中处于相邻位置，Al和Si处于同一周期，Al原子序数小于Si，其原子半径大于Si；Si和C属于同一主族，同一主族元素的原子半径随着原子序数的增大而增大，则硅的原子半径大于碳，所以这三种元素的原子半径大小顺序是：Al＞Si＞C。(3)二氧化碳分子是直线型分子。(4)a．根据共价键中共用电子对的偏移情况能判断非金属性强弱，因为吸电子能力强的非金属性强，共用电子对偏向，否则共用电子对偏离，故a正确；b．最高价氧化物熔沸点高低不能说明非金属性强弱，故b错误；c．最高价氧化物对应水化物的酸性强弱能说明非金属性强弱，非金属性越强的元素，其最高价含氧酸的酸性越强，故c正确；d．单质与酸反应的难易程度不能说明非金属性强弱，故d错误；故选ac。
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