- 物质性质的研究
- 共799题
现有A、B、C、D、E五种短周期元素，其中A、B两种元素同主族，A元素原子的最外层电子数是内层电子的数3倍；C是所有元素中原子半径最小的；D的气态氢化物水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；在A、E形成的化合物EA中，A、E离子核外电子数均为10．请按要求回答下列问题：
Ⅰ．（1）写出元素E在元素周期表的位置______；
（2）在A、B、D分别形成的氢化物中，最稳定的氢化物是______（填化学式）．
Ⅱ．元素C、D形成的单质在一定条件下发生反应，生成化合物F，该反应是一种重要的化工反应．
（1）写出上述反应的化学方程式______；
（2）在一定条件下，将amolC单质和bmolD单质的混合气体通入20L的密闭容器中，发生上述反应．若反应进行到20min时，测得C单质和化合物F的物质的量分别为11mol和6mol．计算：
①a的值
②用D单质表示该反应的化学反应速率．
（3）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标准状况下），其中F的含量（体积分数）为25%，计算平衡时F的物质的量．
正确答案
现有A、B、C、D、E五种短周期元素，A元素原子的最外层电子数是内层电子的数3倍，则A有2个电子层，最外层电子数为6，则A为氧元素；A、B两种元素同主族，则B为硫元素；C是所有元素中原子半径最小的，则C为氢元素；D的气态氢化物水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则D为氮元素；在A、E形成的化合物EA中，A、E离子核外电子数均为10，则E离子为+2，核外电子数为10，则E为Mg元素，
Ⅰ．（1）E为Mg元素，处于周期表中第三周期第ⅡA族，
故答案为：第三周期第ⅡA族；
（2）非金属性O＞N＞S，最稳定的氢化物是H2O，
故答案为：H2O；
Ⅱ．元素H、N形成的单质在一定条件下发生反应，该反应是一种重要的化工反应，生成化合物为NH3，
（1）氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下生成氨气，反应化学方程式为：N2+3H2
故答案为：N2+3H2
（2）在一定条件下，将amolC单质和bmolD单质的混合气体通入20L的密闭容器中，发生上述反应．若反应进行到20min时，测得C单质和化合物F的物质的量分别为11mol和6mol．计算：
①N2+3H2
开始（mol）：b a 0
变化（mol）：3 9 6
20min（mol）：b-3 116
所以a-9=11，解的a=20
答；a的值为20．
②v（NH3）=
答：用氮气表示的反应速率为0.0075mol/（L•min）；
（3）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标准状况下），物质的量为
答：平衡时F的物质的量为8mol．
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增．已知：
①Z元素的正三价离子的3d轨道为半充满，其余的均为短周期主族元素；
②Y原子价电子（外围电子）排布msnmpn；
③R原子核外L层电子数为奇数；
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4．
请回答下列问题：
（1）Z元素基态原子的外围电子排布式为______．
（2）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的物质的化学式为______．
（3）Q、R、X三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为______（用元素符号作答）．
（4）Z元素的正三价离子的硝酸盐水溶液显______性，试用离子方程式解释其原因：______
（5）Q的一种氢化物组成18电子的分子，其化学式（分子式）为______．
正确答案
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增．Z元素的正三价离子的3d轨道为半充满，其余的均为短周期主族元素，则Z原子的外围电子排布为3d64s2，故Z为Fe；Y原子价电子（外围电子）排布msnmpn，由于s能级只能容纳2个电子，故n=2，Y处于ⅣA族；R原子核外L层电子数为奇数，L层未排满电子，则R处于第二周期；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，原子核外电子排布分别为1s22s2sp2、1s22s2sp4，故Q为C元素、X为O元素，结合原子序数可知，R为N元素、Y为Si元素，
（1）Z元素的正三价离子的3d轨道为半充满，则基态Z原子的外围电子排布为3d64s2，
故答案为：3d64s2；
（2）五种元素中，电负性最大的非金属性元素为O元素，电负性最小的非金属性元素为Si，二者形成的物质为SiO2，
故答案为：SiO2；
（3）C、N、O三种元素同周期，第一电离能呈增大趋势，但氮元素2p能级容纳3个电子为半满稳定状态，第一电离能高于氧元素，故第一电离能数值由小到大的顺序为C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（4）Fe元素的正三价离子的硝酸盐水溶液中Fe3+离子水Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，破坏水的电离平衡，溶液呈酸性，
故答案为：酸；Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+；
（5）C（碳）元素的一种氢化物组成18电子的分子，其化学式（分子式）为C2H6，
故答案为：C2H6．
U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种短周期元素．U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体．X的单质是一种金属，其在W2中燃烧可生成淡黄色固体．Z的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色．Y的单质也是一种金属，该单质在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体．
请回答下列问题：
（1）V的单质分子的结构式为______；Y W的电子式为______；
（2）按顺序写出U、V、W与氢元素形成的10电子氢化物的化学式______、______、______；
V、W的氢化物分子结合H+能力较强的是（写化学式）______．
（3）将ZW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液中，生成白色沉淀和无色气体VW，有关反应的离子方程式为______．
正确答案
U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种短周期元素．Z的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色，该气体为SO2，则Z为S元素，W为O元素；X的单质是一种金属，其在W2中燃烧可生成淡黄色固体，该淡黄色固体为Na2O2，则X为Na元素；的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体，应为CO和CO2气体，U为C元素；V的原子序数介于碳元素与氧元素之间，则V为N元素；Y的单质是一种金属，该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体，应为Mg和CO2的反应，则X为Mg元素，
（1）V为N元素，其单质为N2，结构为N≡N；
YW为MgO，为离子化合物，电子式为
，
故答案为：N≡N；
；
（2）U、V、W形成的10电子氢化物分别是CH4、NH3、H2O，NH3的水溶液呈碱性，与水比较更易结合H+，可用NH3+H3O+=NH4++H2O的反应来证明，
故答案为：CH4、NH3、H2O；NH3+H3O+=NH4++H2O；
（3）SO2具有较强还原性，可用强氧化性物质HNO3发生氧化还原反应，生成硫酸，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为3SO2+3Ba2++2H2O+2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+4H+，
故答案为：3SO2+3Ba2++2H2O+2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+4H+．
A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示．A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数．B原子核内质子数和中子数相等．
（1）A、B、C三种元素的符号分别为______、______、______；
（2）B元素位于元素周期表中第______周期、第______族；
（3）C的原子结构示意图为______，
（4）用元素符号将 A、B、C三种原子按半径从大到小排列______．
正确答案
（1）设B元素的质子数为x，则A的质子数为x-9，C的质子数为x-7，可得x-9+x-7=x，解之得x=16，所以A的质子数为7，B的质子数为16，C的质子数为9，分别为N、S、F元素，故答案为：氮；硫；氟；
（2）B元素的原子核内质子数为16，原子核外有3个电子层，最外层电子数为6，位于元素周期表第三周期ⅥA族，
故答案为：三；ⅥA；
（3）C的原子序数为9，原子核外有2个电子城，最外层电子数为7，原子结构示意图为
，
故答案为：
；
（4）元素周期表中，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则有三种元素的原子半径大小关系为S＞N＞F，故答案为：S＞N＞F．
如表是元素周期表的一部分，列出了十个元素在周期表中的位置：
请用化学用语回答下列问题
（1）十个元素中化学性质最不活泼的是______；元素⑨与元素①形成的化合物以______键结合（填极性共价键、非极性共价键、离子键）．
（2）元素⑧与元素⑥形成的化合物的分子式______，它们属于______化合物（填共价化、离子）．
（3）⑦号元素氢化物的分子式是______，⑨号元素氢化物的电子式是______，⑦号元素氢化物和元素②反应的离子方程式：______．
（4）①、③和⑤三种元素最高价氧化物的水化物的碱性由强到弱顺序的是______＞______＞______．
（5）②、③和④三种元素所形成的简单离子的半径大小次序是：______＜______＜______．
正确答案
由元素周期表可知，①为Na，②为K，③为Mg，④为Ca，⑤为Al，⑥为C，⑦为O，⑧为Cl，⑨为Br，⑩为Ar，
（1）以上元素中，只有Ar的最外层电子数为8，为稳定结构，则化学性质最不活泼，Na与Br形成离子化合物NaBr，以离子键结合，故答案为：Ar；离子；
（2）Cl与C形成的化合物为CCl4，以共价键结合，则属于共价化合物，故答案为：CCl4；共价；
（3）氧元素的氢化物为H2O，Br的氢化物为HBr，为共价化合物，其电子式为
，水与钾反应生成氢氧化钾和氢气，其化学反应方程式为2K+2H2O═2KOH+H2↑，离子反应为2K+2H2O═2K++2OH-+H2↑，
故答案为：H2O；
；2K+2H2O═2K++2OH-+H2↑；
（4）Na、Mg、Al在同周期，金属性为Na＞Mg＞Al，则种元素最高价氧化物的水化物的碱性由强到弱顺序的是
NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3，
故答案为：NaOH；Mg（OH）2；Al（OH）3；
（5）②为K，③为Mg，④为Ca，镁离子有2个电子层，则离子半径最小，而钾离子与钙离子具有相同的电子层结构，离子半径越小的其原子序数越大，
即离子半径的关系为Mg2+＜Ca2+＜K+，故答案为：Mg2+；Ca2+；K+．
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