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文档简介
1、2020-2021 备战高考化学原子结构与元素周期表 - 经典压轴题附详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1 下表是元素周期表的一部分,回答相关的问题。(1)写出的元素符号 _。(2)在这些元素中,最活泼的金属元素与水反应的离子方程式:_。(3)在这些元素中,最高价氧化物的水化物酸性最强的是_(填相应化学式,下同 ),碱性最强的是 _。(4)这些元素中 (除外 ),原子半径最小的是 _(填元素符号,下同),原子半径最大的是_。(5)的单质与的最高价氧化物的水化物的溶液反应,其产物之一是OX2, (O、 X 分别表示氧和的元素符号,即OX2 代表该化学式 ),该反应的离子方程
2、式为 (方程式中用具体元素符号表示 )_。(6)的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2 溶液中的离子方程式_。【答案】 Mg2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2HClO4NaOHFNa2F+2OH-=OF2 +2F-+H2O23- 2+24+3SO +2NO +3Ba +2H O=3BaSO +2NO+4H【解析】【分析】根据元素在元素周期表正的位置可以得出,为N 元素,为 F 元素,为 Na 元素,为 Mg 元素,为 Al 元素, Si 元素,为S元素,为 Cl 元素,为 Ar 元素,据此分析。【详解】( 1)为 Mg 元素,则的元素符号为 Mg ;( 2)这些元素中最活泼的金属元素为Na
3、, Na 与水发生的反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 ;(3)这些元素中非金属性最强的是Cl 元素,则最高价氧化物对应的水化物为HClO4,这些元素中金属性最强的元素是Na 元素,则最高价氧化物对应的水化物为NaOH;(4)根据元素半径大小比较规律,同一周期原子半径随原子序数的增大而减小,同一主族原子半径随原子序数的增大而增大,可以做得出,原子半径最小的是F 元素,原子半径最大的是 Na 元素;(5) F2 与 NaOH 反应生成 OF2,离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O;(6)为 S 元素,的低价氧化物为SO223 22, SO在 Ba(NO )
4、溶液中发生氧化还原反应, SO变成 SO42-, NO3-变成 NO,方程式为 3SO23-2+24+。+2NO +3Ba+2H O=3BaSO +2NO+4H2 锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:( 1) Zn 原子核外电子排布式为 _ 洪特规则内容 _泡利不相容原理内容_(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填 “大于 ”或 “小于 ”)。原因是 _( 3) ZnF2 具有较高的熔点 (872 ),其化学键类型是 _;ZnF2 不溶于有机溶剂而ZnCl 、 ZnBr 、 ZnI能够溶于乙醇、乙醚等有
5、机溶剂,原因是 _222(4)金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为 _,配位数为 _六棱柱底边边长为a cm,高为 c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn 的密度为 _g cm-3(列出计算式 )。【答案】 1s22s22p63s23p63d104s2 或 Ar 3d104s2原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子大于Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子离子键 ZnF2为离子化合物,222的化学键以共价键为ZnCl、 ZnBr 、 ZnI656
6、主、极性较小六方最密堆积 (A3 型 ) 123a2cN A 64【解析】【分析】【详解】(1)Zn 原子核外有30 个电子,分别分布在1s、2s、2p、 3s、 3p、 3d、 4s 能级上,其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p6 3d104s2 或 Ar3d 104s2,洪特规则是指原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低,而泡利原理是指每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子,故答案为: 1s22s22p63s23p63d104s2 或 Ar3d 104s2;原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时
7、,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低;每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子;(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,失去电子需要的能量较大,电子处于全满状态, Cu 失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态,所以Zn 原子轨道中Cu 较 Zn 易失电子,则第一电离能Cu Zn,故答案为:大于;Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子;(3)离子晶体熔沸点较高,熔沸点较高ZnF2,为离子晶体,离子晶体中含有离子键;根据相似相溶原理知,极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂,ZnF2 属于离子化合物而ZnCl2、ZnBr2 、ZnI2 为共价化合物
8、,ZnCl2、 ZnBr2、 ZnI2 分子极性较小,乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小,所以互溶,故答案为:离子键;ZnF2 为离子化合物, ZnCl2、 ZnBr2、ZnI2 的化学键以共价键为主,极性较小;(4)金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积,Zn 原子的配位数为 12,该晶胞中 Zn 原子个1 1数 =12 +2 +3=6,六棱柱底边边长为 acm,高为 ccm,六棱柱体积6 23m656=(6 a23,晶胞密度 =V,故答案为:六方最密堆积 (A3) 3 ccmN A 63 a2 c44656型); 12;N A 63。a2 c4【点睛】本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计
9、算、微粒空间构型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等知识点,侧重考查学生分析、判断、计算及空间想像能力,熟练掌握均摊分在晶胞计算中的正确运用、价层电子对个数的计算方法,注意:该晶胞中顶点上的原子被 6 个晶胞共用而不是 8 个,为易错点。3 硅是构成矿物和岩石的主要成分,单质硅及其化合物具有广泛的用途。完成下列填空:I.某些硅酸盐具有筛选分子的功能,一种硅酸盐的组成为:M2OR2O32SiO2nH2O,已知元素M、 R 均位于元素周期表的第3 周期。两元素原子的质子数之和为24。(1)该硅酸盐中同周期元素原子半径由大到小的顺序为_ ;(2)写出M 原子核外能量最高的电子的电子排布式:_;
10、(3)常温下,不能与R 单质发生反应的是_(选填序号);a CuCl2 溶液bFe2O3c浓硫酸d Na2CO3 溶液(4)写出 M、 R 两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:_ 。II.氮化硅( Si3N4)陶瓷材料硬度大、熔点高。可由下列反应制得:SiO2+C+N2高温Si3N4+CO(5) Si3N4晶体中只有极性共价键,则氮原子的化合价为_,被还原的元素为_。(6) C3N4 的结构与Si3N4 相似。请比较二者熔点高低。并说明理由:_。(7)配平上述反应的化学方程式,并标出电子转移的数目和方向。_(8)如果上述反应在 10L 的密闭容器中进行,一段时间后测得气体密度增
11、加了2.8g/L ,则制得的 Si3N4 质量为 _。1-N2 中氮元素两者均为【答案】 Na AlSi 3s bd Al OH3 +OH=A lO2 +H 2O -3原子晶体,碳原子半径小于硅原子半径,因此C3N4 中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si3N4 中硅原子与氮原子形成的共价键键长小,键能较大,熔点较高35g【解析】【分析】【详解】I( 1)化合物的化合价代数和为0,因此 M 呈+1 价, R 呈+3 价, M、 R 均位于元素周期表的第 3 周期,两元素原子的质子数之和为24,则 M 为 Na,R 为 Al,该硅酸盐中 Na、Al、 Si 为同周期元素,元素序数越大,其半径越小
12、,因此半径大小关系为:Na AlSi;(2) M 原子核外能量最高的电子位于第三能层,第三能层上只有1 个电子,其电子排布式为: 3s1;(3)常温下, Al 与 CuCl2溶液反应能将铜置换出来;2 3在高温反应; Al 与浓硫酸Al 与 Fe O发生钝化; Al 与Na23CO 溶液在常温下不发生反应;故答案为: bd;(4) Na、 Al 两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为:NaOH、 Al(OH)3,二者反应的离子方程式为:Al OH 3 +OH- =A lO 2- +H 2O ;II( 5)非金属性 NSi,因此 Si N中 N 元素化合价为 -3 价;该反应中N 元素化合价从
13、 034价降低至 -3 价, N 元素被还原;(6) Si3 4陶瓷材料硬度大、熔点高,晶体中只有极性共价键,说明34为原子晶体,NSi NC N的结构与 Si N相似,说明 C N为原子晶体,两者均为原子晶体,碳原子半径小于硅343434原子半径,因此C34中碳原子与氮原子形成的共价键键长较34中硅原子与氮原子形成NSi N的共价键键长小,键能较大,熔点较高;(7)该反应中 Si 元素化合价不变, N 元素化合价从 0 价降低至 -3 价, C 元素化合价从 0 价升高至 +2 价,根据得失电子关系以及原子守恒配平方程式以及单线桥为:;(8)气体密度增加了 2.8g/L ,说明气体质量增加了
14、2.8g/L 10L=28g,高温3SiO 2 +6C +2N 2= Si 3 N 4 +6CO 气体质量变化m140g112g28g因此生成的 Si3N4 质量为 140g28g=35g。112g4 为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体 (在储气瓶中 ),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应;乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,再让乙烯与溴水反应。请回答下列问题:(1)甲同学设计的实验_(填“能”或“不能”)验证乙烯与
15、溴发生了加成反应,其理由是 _(填序号 )。使溴水褪色的反应不一定是加成反应使溴水褪色的反应就是加成反应使溴水褪色的物质不一定是乙烯使溴水褪色的物质就是乙烯(2)乙同学推测此乙烯中一定含有的一种杂质气体是_,它与溴水反应的化学方程式是 _ 。在实验前必须全部除去,除去该杂质的试剂可用_。(3)为验证乙烯与溴发生的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是_ 。【答案】不能 H 2S H 2SBr22HBr SNaOH 溶液 (答案合理即可 )若乙烯与 Br2 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与Br2 发生加成反应,则生成 CH
16、 2BrCH 2 Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证【解析】【分析】根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,该淡黄色的浑浊物质应该是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为H 2 SBr22HBrS,据此分析解答。【详解】(1)根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,则可能是该还原性气体与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色,则溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应,所以正确,故答案为:不
17、能;(2)淡黄色的浑浊物质是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为 H 2 S Br 22HBrS ;选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体,但是不能与乙烯反应,也不能引入新的气体杂质,根据除杂原则,可以选用NaOH 溶液,故答案为:H 2 S; H 2S Br 22HBrS ; NaOH 溶液 (答案合理即可 );(3)若乙烯与 Br2 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与Br2 发生加成反应,则生成CH 2BrCH 2 Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证,故答案为:若乙烯与Br2 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会
18、明显增强,若乙烯与 Br2 发生加成反应,则生成CH 2 BrCH 2Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证。5 正电子、负质子等都属于反粒子,它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反。科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质反物质。 1997年年初和年底,欧洲和美国的科研机构先后宣布:他们分别制造出9 个和 7 个反氢原子。这是人类探索反物质的一大进步。(1)你推测反氢原子的结构是(_)A 由 1 个带正电荷的质子与1 个带负电荷的电子构成B 由 1个带负电荷的质子与1个带正电荷 的电子构成C 由 1 个不带电子的中子与1 个带负电荷的电子构成D 由
19、 1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成(2)反物质酸、碱中和反应的实质是(_)-+2+2A H +OH =H OB H+OH =H OC H-+OH- =H2OD H+ +OH- =H2O(3) 若有反 粒子( 粒子即氦核),它的质量数为_ 电荷数为 _。【答案】 B A 42【解析】【分析】根据反粒子特征和定义进行解答。【详解】(1)A. 由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成的,这是正常氢原子的构成,故A错误;B.由一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成的,符合反氢原子的构成, 故 B 正确;C.由一个不带电的中子和一个带负电荷的电子构成的,不正确,因为反氢原子中电子带正电
20、,故 C 错误;D.由一个带负电荷的质子和一个带负电荷的电子构成,原子不显电性,不能都带负电荷。故 D 错误。答案: B。(2) 酸碱中和反应是 H + +OH -=H 2O,根据反物质的定义特征,可知反物质酸碱中和反应为H -+OH += H 2O,所以 A 符合题意,答案:A ;(3) 已知 a 粒子质量数为答案: 4; 2。【点睛】4,带2 个正电荷,因此反a 粒子质量数为4,电荷数为-2。根据反粒子的定义:正电子、负质子等都属于反粒子;反粒子的特征:它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反进行解答。6 有7 种短周期元素的原子序数按A、 B、 C、D、 E、 F、 G 的顺
21、序依次增大,B 元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年代,A 和C 元素的原子能形成4 核10 电子的微粒,D 和 E 可形成离子化合物E2D, E2D 中所有微粒的电子数相同,且电子总数为30,E、 F、 G的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应,G 和 D 同主族。试回答下列问题:(1)C 元素的原子结构示意图_。(2)A 和 D 可形成化合物的化学式为 _。(3)F 的单质与 E 元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_。(4)上述元素形成的二元化合物中,能够用于漂白的气体物质中含有的化学键类型为_。(5)写出 D 元素原子形成的10 电子微粒 X 与 G 元素原子形成
22、的18 电子微粒 Y 反应的离子方程式: _。【答案】H2O 和22-22-2共价键2- 2-2H O 2Al+ 2OH +2H O=2AlO+3HH S+2OH=S+2H O或 HS-+OH-=S2-+H2O【解析】【分析】7 种短周期元素的原子序数按A、 B、 C、 D、E、 F、 G 的顺序依次增大;B 元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年代,则B 为碳元素; A 和 C 元素的原子能形成4 核 10 电子的微粒,结合原子序数可知A 为氢元素、 C 为氮元素; D 和 E 可形成离子化合物 E2D, E2D中所有微粒的电子数相同,且电子总数为30,故 E+、D2-离子核外电子数均为
23、10,则 D 为氧元素、 E 为钠元素; E、 F、 G 的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应,是氢氧化铝与强碱、强酸之间的反应,则F 为 Al;G 和 D 同主族,则G 为硫元素,然后根据问题逐一分析解答。【详解】根据上述分析可知:A 是 H, B 是 C,C 是 N,D 是 O, E 是 Na, F 是 Al, G 是 S 元素。(1) C 是 7 号 N 元素,原子核外电子排布为2、 5,所以 N 的原子结构示意图为;(2) A 是 H, D 是 O, A 和 D 可形成两种化合物,它们的化学式为H2 O 和 H2O2;(3)F 是 Al, E 是 Na, Na 的最高价氧化物对应
24、的水化物是NaOH, Al 与 NaOH 溶液反应产生NaAlO2 和 H2,反应的离子方程式为2Al+ 2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 ;(4)上述元素形成的二元化合物中,能够用于漂白的气体物质是SO2,该物质是共价化合物, S、 O 原子通过共价键结合,所以其中含有的化学键类型为共价键;(5)D 是 O, G 是 S, D 元素原子形成的10 电子微粒 X 是 OH- ,G 元素原子形成的18 电子微粒 Y 是 H2S 或 HS-,它们之间反应的离子方程式为:H2S+2OH-=S2-+2H2O 或 HS-+OH-=S2-+H2O。【点睛】本题考查了原子结构与物质性质及元素在周期表
25、位置关系应用,根据原子结构关系或物质性质推断元素是解题关键,理解影响微粒半径大小的因素,注意识记常见10 电子、 18 电子微粒,理解酸式盐可以与碱反应产生正盐,结合物质的溶解性及电解质的强弱和物质的拆分原则书写反应的离子方程式。7A、 B、 C、 D 为原子序数依次增大短周期元素,A 的最外层电子数是其电子层数2 倍; B的阴离子和 C 的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体 E; D 的 L 层电子数等于其它电子层上的电子数之和。(1)A 元素名称为 _, D 在周期表中的位置_,离子半径大小B_C(填 “ ”“或 同素异形体水分子间存在氢键离子键和非极性共价
26、键离子化合物2H2O22H2O+O2【解析】【分析】短周期元素 A、B、C、 D 原子序数依次增大,A 的最外层电子数是其电子层数2 倍,则 A原子核外有2 个电子层,核外电子排布是2、 4, A 是 C 元素; B 的阴离子和 C 的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,淡黄色固体E 是Na O ,则 B 是 O 元素、 C是 Na 元素; D 的 L 层电子数等于K、 M 两个电子层上的电子数22之和,则D 原子 M 层电子数为6,则 D 为 S元素。然后根据元素的原子结构及形成的化合物的性质,结合元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析可知:A 是 C 元
27、素, B 是 O 元素, C 是 Na 元素, D 是 S 元素,淡黄色的固体E 是 Na2O2。(1)A 是 C 元素,元素名称为碳; D 是 S 元素,原子核外电子排布为2、 8、6,则 S 在元素周期表中位于第三周期第VIA 族; O2-、 Na+核外电子排布是2、 8,二者电子层结构相同,对于电子层结构相同的离子来说,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径O2-Na+;(2)氧元素形成的单质有O2、 O3,二者是由同一元素形成的不同性质的单质,互为同素异形体; B 的氢化物 H2O 和 D 的氢化物 H2S 结构相似,由于在 H2O 分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引力,使得物
28、质的熔沸点升高,故物质的沸点:H2OH2S;2 2+与 O22-之间通过离子键结合,在阴离子O22-(3)E 是 Na O ,该物质是离子化合物,2 个 Na中 2 个 O 原子之间通过共价键结合;(4)C 与 D 的二元化合物Na2S 是离子化合物, Na+与 S2- 通过离子键结合,用电子式表示其形成过程为:。(5)H 与 O 分别形成10 电子分子是 H2O,形成的 18 电子分子是 H2O2, 18电子分子 H2O2 不稳定,容易分解为H222222O 和 O ,反应的化学方程式为: 2H O2H O+O 。【点睛】本题考查位置结构性质的相互关系及应用,涉及原子结构、元素周期表结构、物
29、质性质等知识点,熟练掌握元素化合物、元素周期律等知识点,侧重考查学生分析与应用能力。8 短周期元素ABCD在元素周期表中的相对位置如表所示,已知A原子最外层电子、 、数与次外层电子数之比为2:1 。E 和 C、 D 同周期,它的原子序数比B 多 6。回答下列问题:ABCD(1)人的汗液中含有D的简单离子,其离子结构示意图为_,元素C在元素周期表中的位置是 _。C 的最高价氧化物的水化物的浓溶液稀释的方法是_。(2)A的最高价氧化物的化学式为_,所含的化学键类型是_(填“离子键”或“共价键”)。( 3) E 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_,它是 _ (填“酸性”或“两性”或“碱性”)化合
30、物。写出该化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_。( 4)加热时, B 的最高价氧化物对应水合物的浓溶液与单质A 反应的化学方程式为 ( 用具体的化学式表示 )_。【答案】第三周期 A 族将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌COAl OH 3Al OH 3-AlO-2H2共价键两性OH=2+ 2O( )( )+C+4HNO3 ( 浓)CO2+4NO2+2H2O【解析】【分析】短周期元素A、B、C、 D 在元素周期表中的相对位置如下表,A 位于第二周期,A 原子最外层电子数与次外层电子数之比为2: 1,则其最外层电子数是4, A 为C 元素,则B 为N 元素、 C 为 S 元素、 D
31、为Cl 元素,E 和C、D 同周期,它的原子序数比B 多6,则E 是13 号的 Al 元素。【详解】根据上述分析可知 A 是 C 元素, B 为 N 元素、 C 为 S 元素、 D 为 Cl 元素, E 是 Al 元素。( 1) D 是 Cl 元素, Cl 原子获得1 个电子生成Cl- , Cl- 离子结构示意图为;元素C 是 S元素,原子核外电子排布是2、 8、 6,所以 S 位于元素周期表第三周期第VIA 族。 C的最高价氧化物的水化物是 H2SO4,由于浓硫酸的密度比水大,且浓硫酸溶于水会放出大量的热,属于浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌;( 2) A 是
32、 C,C 原子最外层有 4 个电子,所以 C 元素的最高价氧化物是CO2, CO2 分子中 C原子和 O 原子之间通过共价键结合,使分子中每个原子都达到最外层8 个电子的稳定结构;( 3) E 是 Al 元素,原子最外层有3 个电子,其最高价氧化物对应的水化物的化学式是Al( OH) 3,Al 元素处于金属与非金属交界区,其最高价氧化物对应的水化物的化学式是 Al( OH) 3 既能与强酸反应产生盐和水,也能与强碱溶液反应产生盐和水,是一种两性氢氧化物; Al( OH) 3 与氢氧化钠溶液反应产生NaAlO2和H2OAlOH 3,该反应的离子方程式为:()+OH- =AlO2- +2H2O;(
33、 4) B 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓HNO3,该物质具有强的氧化性,在加热时浓硝酸和 C 发生氧化还原反应,产生CO2、 NO2、 H2O,根据原子守恒、电子守恒,可得该反应方程式为C 4HNO3222+( 浓 )CO4NO+2H O。+【点睛】本题考查了元素及化合物的推断、金属及非金属化合物的性质、结构等。根据元素的相对位置及原子结构特点推断元素是本题解答的关键,准确掌握物质结构对性质的决定作用,清楚各种物质的化学性质是解题基础。9 下表是元素周期表中短周期元素的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。族 A A AV A A A0I A周期一二三回答下列问题:( 1)上述元素中元
34、素的名称 _;元素在周期表中的位置是 _。( 2)在、的气态氢化物中最稳定的是 _(用化学式表示 );的最高价氧化物对应水化物的化学式是 _。(3)写出的单质和的最高价氧化物对应水化物的化学方程式是_。(4)、是两种活泼性不同的金属,用事实来说明比活泼性更强_。( 5)由和组成的化合物极易溶于水,请设计简单的实验加以说明。写出简要的实验操作、现象和结论。 _。【答案】氮第三周期 II A 族 HFH2 4222SO2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H Na 在常温下就能和冷水发生剧烈反应生成氢气,而Mg 和冷水几乎不反应,和热水发生微弱反应设计喷泉实验进行验证,烧瓶中装满HCl
35、气体,倒置在盛有水的烧杯中,挤压胶头滴管,观察水沿着导管进入烧瓶中形成喷泉,可说明HCl 极易溶于水【解析】【分析】根据表中数据,元素分别为H、 N、F、Na、 Mg 、 Al、 S、 Cl。【详解】(1)分析可知元素为N,名称为氮;元素为Mg ,在周期表中的位置为第三周期II A族;(2)、分别为F、 S、 Cl,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性: FClS,则最稳定的氢化物为HF; S 的最高价氧化物对应水化物为H2SO4 ;(3)、分别为 Na、 Al, Al 与 NaOH 反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ;
36、(4) Na 在常温下就能和冷水发生剧烈反应生成氢气,而Mg 和冷水几乎不反应,和热水发生微弱反应,从而说明Na 比 Mg 活泼;(5)由和组成的化合物为HCl,可设计喷泉实验进行验证,烧瓶中装满HCl 气体,倒置在盛有水的烧杯中,挤压胶头滴管,观察水沿着导管进入烧瓶中形成喷泉,可说明HCl极易溶于水。【点睛】利用喷泉实验验证HCl 极易溶于水的性质。10 下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。试填空。(1)写出上表中元素 原子的外围电子排布式_。(2)元素 与 形成的化合物中元素 的杂化方式为:_杂化,其形成的化合物的晶体类型是: _。(3)元素 、 的第一电离能大小顺序是:_
37、( 用元素符号表示);元素 与元素 形成的 X 分子的空间构型为:_。请写出与N3互为等电子体的分子或离子的化学式 _, _(各写一种 )。(4)在测定 与 形成的化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是: _。(5)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素 与元素 的氢氧化物有相似的性质,写出元素 的氢氧化物与 NaOH 溶液反应的化学方程式 _ 。(6)元素 在一定条件下形成的晶体的基本结构单元如下图1 和图2 所示,则在图1 和图2的结构中与该元素一个原子等距离且最近的原子数之比为:_。【答案】 3d513NO 三角锥形2222-4s sp 分子晶体CO
38、或 CS、 N O、 BeClCNO HF 分子之间有氢键,形成(HF)nNa2 BeO22 3,【解析】【分析】由元素在周期表中的位置可知,为H,为 Be,为 C,为 N,为 O,为 F,为Al,为 Cl,为 Cr,为 Co;(1)Cr 的原子序数为24,注意外围电子的半满为稳定状态;(2)元素与形成的化合物为CCl4,存在 4 个共价单键,没有孤对电子,构成微粒为分子;(3)为 N,为 O, N 原子的 2p电子半满为稳定结构,则第一电离能大;X 分子为 NH ,3与 N3-互为等电子体的分子、离子,应具有3 个原子和 16 个价电子;(4)HF 分子之间含有氢键;(5)Al 与 Be 位
39、于对角线位置,性质相似;(6)由图 1 可知,与体心原子距离最近的原子位于顶点,则有8 个;由图2 可知,与顶点原子距离最近的原子位于面心,1 个晶胞中有3 个,则晶体中有3 8=12 个。2【详解】由元素在周期表中的位置可知,为H,为 Be,为 C,为 N,为 O,为 F,为Al,为 Cl,为 Cr,为 Co;(1)Cr 的原子序数为 24,注意外围电子的半满为稳定状态,则外围电子排布为3d54s1;(2)元素与形成的化合物为CCl4,存在 4 个共价单键,没有孤对电子,则C 原子为 sp3杂化,构成微粒为分子,属于分子晶体;(3)为 N,为 O, N 原子的 2p 电子半满为稳定结构,则第一电离能大,即N O; X 分子为 NH3,空间构型为三角锥形;与N3-互为等电子体的分子、离子,应具有3 个原子和16 个价电子,则有 CO2(或 CS2、 N2O、 BeCl2)、 CNO-等微粒;(4)因 HF
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