- 原子核外电子的排布规则
- 共997题
现有A、B、C三种短周期元素，原子序数依次递增．A与C的质子数之和为27，最外层电子数之差为5；0.9g单质B与足量盐酸反应，收集到气体1.12L（标准状况）．请回答下列问题：
（1）B元素在元素周期表中的位置是______
（2）A、B、C三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性渐强、碱性渐弱的顺序是（写化学式）______
（3）A、B两元素的最高价氧化物对应的水化物之间可以发生反应，其离子方程式
为______
（4）将B单质与石墨按右图装置连接，石墨电极的名称为______；另一电极反应式为：______．
（5）C的一种氧化物是常见的大气污染物．为防止大气污染，某化工厂用NaOH溶液、石灰和O2处理含C的上述氧化物的尾气，使其转化为石膏（CaSO4•2H2O）．假设在转化过程中C元素不损失，每天处理1120m3（标准状况下）含2%（体积分数）上述氧化物的尾气，理论上可以得到多少千克石膏？
正确答案
（1）假设AB在同周期，则B+A=27，B-A=5，可得B=16，A=11即A为钠、B为硫；
假设AB不在同周期，则B+A=27，B-A=5+8，可得B=20（超出短周期舍去）．
A故A为Na，C为S．
A与C最外层电子数之差为5，故B可能为Al，设B的化合价为+3价．
2M+6HCl=2MCl3+3H22X 3×22.4
0.9 1.12
X=
原子量为27的元素是：Al，B为Al．
（2）A、B、C三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性渐强、碱性渐弱的顺序；NaOH Al（OH）3H2SO4
（3）氢氧化钠可与氢氧化铝反应，离子方程式为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
（4）Al是活泼金属，做负极，故石墨为正极．Al失电子：Al-3e-=Al3+
（5）由题意可知SO2的体积为1120m3×2%=2.24m3=22400L
再根据V=n×22.4
所以n=22400÷22.4=1000mol
即有1000mol的SO2，即1000mol的S
即有1000mol的CaSO4•2H2O，
又因为CaSO4•2H2O的摩尔质量M=40+32+16×4+18×2=172g/mol
所以m=n×M=1000×172=172000g
故答案为：（1）第三周期 IIIA族
（2）NaOH Al（OH）3 H2SO4
（3）Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
（4）正极 Al-3e-=Al3+
（5）172000克
A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素的原子序数依次增大．A和E最外层电子数相同，短周期主族元素的原子中，E原子的半径最大；B、C和F在周期表中相邻，B、C同周期，C、F同主族，F原子的质子数是C原子质子数的2倍；A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y（相对分子质量X＜Y ）；D形成的分子为单原子分子．回答问题：
（1）D元素的名称为______，F形成的离子的结构示意图为______．
（2）写出液态化合物Y的一种用途______．
（3）用某种金属易拉罐与A、C、E组成的化合物的水溶液反应，产生的气体可充填气球，请写出该反应的离子方程式______，使用这种气球存在的隐患是______．
（4）P和Q两种物质都是由A、C、E、F四种元素组成的盐，其水溶液都显酸性，等物质的量的P和Q恰好完全反应．写出该反应的离子方程式：______．
（5）由A、B两元素形成的化合物W可作为火箭推进器中的强还原剂，已知一个W分子和一个Y分子中都含有18个电子，0.5mol液态W和足量液态Y反应，生成一种无色无味无毒的气体B2和液态X，并放出408.8kJ热量．查资料可知：
2Y（1）=2X（1）+C2（g）△H=-196.4kJ•mol-1写出液态W与气态C2反应生成液态X和气态B2的热化学方程式为______．该反应还可设计为原电池（以KOH溶液为电解质溶液），请写出该电池的负极反应式：______．
（6）G为氯，以K2CrO4为指示剂，用标准硝酸银溶液可以测定溶液中Cl-的浓度，已知Ksp（AgCl）=1.56ⅹ10-10，Ksp（Ag2CrO4）=1.10ⅹ10-12，Ag2CrO4为砖红色，则滴定终点的现象是______．
正确答案
由短周期主族元素的原子中，A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素的原子序数依次增大，E原子的半径最大，则E为钠元素；C、F同主族，F原子的质子数是C原子质子数的2倍，则C为氧元素，F为硫元素；因G的原子序数大于F，则G为氯元素；B、C和F在周期表中相邻，B、C同周期，则B为氮元素；A和E最外层电子数相同，A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y，X、Y为水和双氧水，则A为氢元素；D形成的分子为单原子分子，D的原子序数介于8～11，则D为氖元素；
（1）因D为氖元素，则名称为氖，F为硫元素，硫离子带2各单位的负电荷，质子数为16，电子数为18，最外层电子数为8，其离子结构示意图为
，故答案为：氖；
；
（2）A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y（相对分子质量X＜Y ），则Y为H2O2，因其具有氧化性，则可作消毒剂，故答案为：一定浓度的H2O2溶液作消毒剂；
（3）A、C、E组成的化合物的水溶液为NaOH溶液，金属易拉罐含铝，则发生的离子反应为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，生成的氢气易燃、易爆，则存在安全隐患，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；易燃、易爆；
（4）A、C、E、F四种元素组成的盐，其水溶液都显酸性，等物质的量的P和Q恰好完全反应，则该反应为硫酸氢钠和亚硫酸氢钠的反应，其离子反应为H++HSO3-=H2O+SO2↑，故答案为：H++HSO3-=H2O+SO2↑；
（5）由A、B两元素形成的化合物W，一个W分子和一个Y分子中都含有18个电子，0.5mol液态W和足量液态Y反应，生成一种无色无味无毒的气体B2和液态X，并放出408.8kJ热量，该反应的热化学方程式为
N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（1）△H=-817.6kJ•mol-1、、、、①，
由2Y（1）=2X（1）+C2（g）△H=-196.4kJ•mol-1，即2H2O2（1）=2H2O（1）+O2（g）△H=-196.4kJ•mol-1、、、、②，①-②可得N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（1）△H=-621.2kJ•mol-1，
该反应还可设计为原电池，在负极N元素失去电子，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，
故答案为：N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（1）△H=-621.2kJ•mol-1；N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；
（6）由Ksp（AgCl）=1.56ⅹ10-10，Ksp（Ag2CrO4）=1.10ⅹ10-12，
转化为AgCl沉淀需要的c（Ag+）=
转化为Ag2CrO4沉淀需要的c（Ag+）=
即AgCl先转化为沉淀，则滴入最后一滴硝酸银溶液时，溶液中出现砖红色深沉，振荡后砖红色沉淀不溶解即达到滴定的终点，故答案为：滴入最后一滴硝酸银溶液时，溶液中出现砖红色深沉，振荡后砖红色沉淀不溶解．
有A、B、C、D、E五种微粒，其组成均有氢元素，且电子总数为10个，A是双原子的阴离子，它们之间能发生下列变化：
（1）A+B
A+E（3）D+E→B+C
由此可知它们的化学式分别为：
A______，B______，C______，D______，E______．
正确答案
电子总数为10个电子的微粒有：分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；阴离子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-；阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+．
根据题意，A是双原子的阴离子，确定A为OH-．反应（1）A+B
OH-+H3O+、NH3+NH3
NH2-+NH4+，而已确定C为H2O，所以反应（2）为H2O+H2O
OH-+H3O+，则E为H3O+．反应（3）D+E→B+C，D、E、B、C都已推出，则反应为：NH3+H3O+═NH4++H2O．
故答案为：OH-；NH4+；H2O；NH3；H3O+．
原子序数依次增大的A、B、C、D都是元素周期表中前20号元素，B、C、D同周期，A、D同主族，且A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍．D的最高价氧化物对应的水化物为强酸，且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水．根据以上信息，回答下列问题：
（1）D的离子结构示意图是______，A和B形成的化合物中含有非极性共价键的是______，该物质的电子式是______．
（2）加热时，D单质能跟B的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生氧化还原反应，生成两种盐，该氧化还原反应的离子方程式为______．
（3）写出C的最高价氧化物对应的水化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式______．
正确答案
“B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水”且B、C、D原子序数依次增大，可知C的最高价氧化物对应的水化物具有两性，即Al（OH）3，故C为Al；Al（OH）3只能和强碱反应，故B为Na；A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍，A为氧；A、D同主族，D为硫．所以，A、B、C、D依次为O、Na、Al、S．
（1）D为硫，最外层6个电子，容易得2个电子达稳定结构；A、B分别是O、Na，形成的化合物中含有非极性共价键的是过氧化钠，该物质中既有离子键又有非极性共价键．
故答案为：
Na2O2
（2）D单质是S，B的最高价氧化物对应水化物是氢氧化钠，硫单质的化合价是0价，发生氧化还原反应时既做氧化剂又做还原剂，根据化合价变化规律，形成的离子分别是硫离子和亚硫酸根离子，故答案为：3S+6OH-
（3）C的最高价氧化物对应的水化物是Al（OH）3，B的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化钠，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成盐和水，氢氧化铝不溶于水，写化学式，故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
X、Y、Z、W是周期表中原子序数依次增大的前20号元素．X、Y同周期，Y、Z同主族．Zn-与Wn+离子的电子层结构相同．由这四种元素形成的单质、化合物有如图转化关系．已知：常温下A为液体，B、C、E、G为气态化合物，且A、C、G均为直线型分子；D是由元素W、Y形成的常见化合物．
（1）元素W的名称______，Z的原子结构示意图______，A的电子式______．
（2）写出D、E的化学式：D：______、E：______．
（3）①已知38gA与Y完全反应生成B、C时放出akJ的热量，写出该反应的热化学方程式：______．
②F与水反应的化学方程式：______．
正确答案
根据转化关系，单质Y在点燃情况下才能与A、E反应，可猜想单质Y为O2；Y、Z同主族，则Z为S；Zn-与Wn+离子的电子层结构相同，推知W为Ca，D为CaO，与钙元素相关的，反应生成的直线型分子应该为C2H2，推知F为CaC2，H为Ca（OH）2，X为C，C在高温下与CaO反应生成CaC2和CO，推知E为CO，C为CO2，单质C和单质S在一定条件下形成直线型的CS2分子，CS2在O2中燃烧生成SO2和CO2．将所得结论代入题设框图验证可知完全正确．
（1）由上述分析可知，W为钙元素；Z为硫元素，质子数为16，核外电子数为16，有3个电子层，最外层有6个电子，原子结构化示意图为
；CS2的电子式与二氧化碳电子式类似，所以CS2的电子式为
，
故答案为：钙；
；
；
（2）由上述分析可知，D为CaO，E为CO，故答案为：CaO；CO；
（3）①38gCS2（l）为0.5mol，与O2（g）完全反应生成CO2（g）和SO2（g），放出a kJ热量，则1 mol CS2（l）与O2（g）完全反应生成CO2（g）和SO2（g）放出2a kJ热量，所以热化学方程式为CS2（l）+3O2（g）═CO2（g）+2SO2（g）△H=-2akJ/mol，
故答案为：CS2（l）+3O2（g）═CO2（g）+2SO2（g）△H=-2akJ/mol；
②碳化钙与水反应生成氢氧化钙与乙炔，反应方程式为CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca（OH）2，故答案为：CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca（OH）2．
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