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文档简介

1、培优易错难题元素周期律辅导专题训练附答案解析一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1 .我国十分重视保护空气不被污染,奔向蓝天白云,空气清新的目标正在路上。硫、氮、碳的大多数氧化物都是空气污染物。完成下列填空:1. (1)碳原子的最外层电子排布式为 。氮原子核外能量最高的那些电子之间相互比 较,它们不相同的运动状态为 。硫元素的非金属性比碳元素强,能证明该结论的是(选 填编号)。A.它们的气态氢化物的稳定性B.它们在元素周期表中的位置C.它们相互之间形成的化合物中元素的化合价D.它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱n.已知N6(g)+SQ(g)=N0(g)+SQ(g),在一定容积的密闭容器中

2、进行该反应。(2)在一定条件下,容器中压强不发生变化时, (填“能”或“不能”)说明该反应已经达到化学平衡状态,理由是:。在一定温度下,若从反应体系中分离出SQ,则在平衡移动过程中(选填编号)。A. K值减小B.逆反应速率先减小后增大C. K值增大D.正反应速率减小先慢后快m .化学家研究利用催化技术进行如下反应:2NO2+4CO=L± N2+4CQ+Q(Q>0)(3)写出该反应体系中属于非极性分子且共用电子对数较少的物质的电子式。按该反应正向进行讨论,反应中氧化性:>。若该反应中气体的总浓度在 2min内减少了 0. 2mol/L,则用NO2来表示反应在此 2min内的

3、 平均速率为。(4)已知压强P2>P1,试在图上作出该反应在P2条件下的变化曲线 。该反应对净化空气很有作用。请说出该反应必须要选择一个适宜的温度进行的原因是:O【答案】2s22p2电子云的伸展方向G D不能 该反应中,气体反应物与气体生成物的物质的量相等,一定条件下,不管反应是否达到平衡,气体总物质的量不变,压强也不变。所以压强不变,不可说明反应已达到平衡B :、三二: NO2 CQ 0. 2mol/Pa若温度过低,催化剂活性可能小,化学反应速t (RM)率可能太小,若温度过高,使化学反应平衡向逆方向移动,反应物转化率小 【解析】 【分析】 【详解】(1)碳为6号元素,碳原子的最外层电

4、子排布式为2s22p2o氮为7号元素,氮原子核外能量最高的电子排布为2p3,排在相互垂直的的三个轨道上,它们的电子云的伸展方向不相 同;A.非金属性越强,气态氢化物越稳定,但H2s的稳定性不如甲烷稳定,不能说明硫元素的非金属性比碳元素强,故A不选;B,不能简单的根据它们在元素周期表中的位置判断非金属性的强弱,故 B不选;C.S和C相互之间形成的化合物为 C3,其中C显正价,S显 负价,说明硫元素的非金属性比碳元素强,故C选;D.硫酸的酸性比碳酸强,能够说明硫元素的非金属性比碳元素强,故D选;故选CD;故答案为:2s22p2;电子云的伸展方向;CD;(2) NO2( g)+ SO2( g) =N

5、O( g)+ SO( g)为气体物质的量不变的反应,在一定容积的密闭容 器中,容器中气体的压强为恒量,压强不发生变化,不能说明该反应已经达到化学平衡状 态;在一定温度下,若从反应体系中分离出SO3, SQ浓度减小,A.温度不变,K值不变,故A错误;B. SO3浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,随后又逐渐增大,故 B正 确;C温度不变,K值不变,故C错误;D. SO3浓度减小,平衡正向移动,正反应速率 逐渐减小,开始时反应物浓度大,反应速率快,随后,反应物浓度逐渐减小,反应速率减 小,因此正反应速率逐渐减小先快后慢,故 D错误;故选B;故答案为:不能;该反应 中,气体反应物与气体生成物的物

6、质的量相等,一定条件下,不管反应是否达到平衡,气 体总物质的量不变,压强也不变。所以压强不变,不可说明反应已达到平衡;B;(3) 2NO2+4COlL N2+4CO2,该反应体系中属于非极性分子的是N2和CQ, N2含有3个共用电子对,CO2含有4个共用电子对,共用电子对数较少的是氮气,电子式为:、迁 Y。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应中氧化剂为NO2,氧化产物为CQ,因此氧化性:NO2>CC2;由于2NO2+4C金典JN2+4CQ反应后气体的浓度变化量 为1,若该反应中气体的总浓度在2min内减少了 0.2mol/L,说明2min内NO2的浓度减小了 0. 4mol/L, v

7、=c = S4.。1 / L =0. 2mol/( L?min),故答案为:N6 . CC2- t 2min''0. 2mol /( L?min);mt.(4)2NC2+4CC=mN2+4CC2是一个气体的物质的量减小的反应,增大压强,平衡正向移动,氮气的浓度增大,压强越大,反应速率越快,建立平衡需要的时间越短,压强P2>方向移动,反应物转化率小,因此该反应必须要选择一个适宜的温度进行,故答案为:【点睛】本题的易错点为(1),元素非金属性强弱的判断方法很多,但要注意一些特例的排除,如本 题中不能通过硫化氢和甲烷的稳定性判断非金属性的强弱。2.短周期主族元素 X、Y、Z、W

8、原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,丫是至今 发现的非金属性最强的元素, Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述不正确的是()A.最高正价由低到高的顺序:Z W、X、YB.原子半径由大到小的顺序:Z W、X、YC. Z、W分别与X形成的化合物:均既能与酸又能与碱反应D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:丫、X、W【答案】A【解析】【分析】X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y是至今发现的非金属性最强的元素, Y是F元素;X原 子最外层有6个电子,X是O元素;Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,Z位于第三周期、IDA族,Z是Al元素;W的单质广

9、泛用作半导体材料, W是Si元素。【详解】A.主族元素最高正价等于族序数(O、F除外),F没有正价,故A错误;B.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径由大到小的顺序:Al>Si>O>F故B正确;C. AI2O3是两性氢氧化物既能与酸又能与碱反应,SiC2是酸性氧化物,能与碱反应生成硅酸盐,Si。也能与氢氟酸反应生成 SiR气体和水,故C正确;D.非金属性越强,气态氢化物越稳定,简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:HF>H2O> SiH,故 D 正确;故选A。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律,熟记元素及其化合物特殊的性质是解题关键

10、,明确氟是至今非金属性最强的元素,无正价,SiQ是酸性氧化物,但能与氢氟酸反应。3.原子序数依次增大的 A、B、C、D、E、F六种元素。其中 A的基态原子有3个不同的能 级,各能级中的电子数相等; C的基态原子2P能级上的未成对电子数与 A原子的相同;D 为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为29。(1)F原子基态的外围核外电子排布式为 。(2)在A、R C三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是 (用元素符号回答)。(3)元素B的简单气态氢化物的沸点 (高于,低于)元素A的简单气态氢化物的沸 点,其主要原因是。(4)由A、B C形成的离子 CAB与AC2互为等

11、电子体,则 CAB的结构式为 。(5)在元素A与E所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为 。(6)由B、C D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为O【答案】3d104s1 Cv OvN高于 NH3分子之间存在氢键N=C= O sp NaNQ【解析】【分析】原子序数依次增大的 A、B、C D、E、F六种元素,A的基态原于有3个不同的能级,各 能级中的电子数相等,则 A是C元素;C的基态原子2P能级上的未成对电子数与 A原子 的相同,C原子序数大于 A,则C为O元素;B原子序数大于 A而小于C,则B是N元 素;E和C位于同一主族,则 E是S元素;D为它所在周期中原子半

12、径最大的主族元素, 原子序数小于S,则D是Na元素;F的原子序数为29,为Cu元素;(1)F是Cu元素,其原子核外有 29个电子,根据构造原理书写F基态原子的外围核外电子排布式;(2)A、B、C分别是C N、O元素,同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈 增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;(3)含有氢键的氢化物熔点较高;(4)由C、N、O形成的离子OCN与CQ互为等电子体,等电子体原子个数相等、价电子数 相等;(5)在元素C与S所形成的常见化合物 CS中,根据价层电子对理论确定A原子轨道的杂化类型;(6)由N、O、Na三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示

13、,利用均摊法确定其化学式。【详解】(1)F为ds区,因此核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d 104s1,外围核外电子排布式为3d104s1;(2)同周期从左向右第一电离能增大,但IIa> IIIa、Va>VIa,第一电离能大小顺序是C <0<N;(3)B的氢化物是NH3, A的简单氢化物是 CH, NH3分子之间存在氢键,而 CH4分子间的作用是范德华力,氢键比范德华力更强,NH3的沸点较高;(4)CAB的化学式为OCN,AC2的化学式为CO,两者为等电子体,它们的结构相似,因此 OCN的结构式为:N=C=O-;(5)形成的化合物是

14、 CS2,结构式为S=C=S杂化轨道数等于价层电子对数,即C的杂化类型为sp;(6)根据半径大小,大黑球是Na,大黑球位于晶胞的棱上,因此真正属于晶胞的个数为18X=2,大白球为N,小白球为O,两者形成离子是 NO2-,其位于顶点和体心,真正的个41数为8+1=2,因此化学式为 NaNO2。84.南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐一AgN5,目前已经合成出钠、镒、铁、钻、银、镁等几种金属的全氮阴离子盐。(1)基态Mn2+的价电子排布式为 ;银与铜位于同一族,银元素位于元素周期表的一区。(2)Mg(H2O)62+(N5)2(H2O)42-的晶体的部分结构如图1所示:N、O、Mg元素的前3级电

15、离能如下表所示:TOft1_1l1/kJ?mol_-1l2/kJ?mol1_-1l3/kJ?mol 1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1X、Y、Z中为N元素的是,判断理由是。从作用力类型看,Mg2+与H2O之间是、N5与H2O之间是。N5-为平面正五边形,N原子的杂化类型是。科学家预测将来还会制出含N4-、N6-等平面环状结构离子的盐,这一类离子中都存在大兀键,可用符号 器表示,其中m代表参与形成大 兀键的原子数,n代表参与形成大 兀键的电子数(如果分子中的大 兀键可表示为 6),则 N4-中的大 兀键应表示为 。A

16、gN5的立方晶胞结构如图 2所示,Ag+周围距离最近的Ag+有个。若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为a nm , Na表示阿伏加德罗常数的值,则AgN5的密度可表示为g?cm3 (用含a、Na的代数式表示)。【答案】3d5 ds Z艰外层为2个电子,X为镁;N的2P轨道处于半充满的稳定状态,58.9 1022其失去第一个电子较难,Ii较大,则Z为氮元素 配位键 氢键 sp24 12 rNa a【解析】【分析】(1)根据构造原理书写出 25号Mn元素的原子核外电子排布式,Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+;根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag在周期表所属区域;(2)根据元素的电离能

17、大小结合原子结构确定X、Y、Z三种元素,然后判断哪种元素是N元素;根据图示,判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型;结合N5-为平面正五边形结构,结合原子杂化类型与微粒构型关系分析判断,结合微粒的原子结构分析大 兀键的形成;(3)根据晶胞中离子的相对位置判断Ag+的配位数,利用均摊方法计算1个晶胞中含有的AgN5的个数,结合 p q 计算密度大小。【详解】(1)Mn 是 25 号元素, 根据构造原理可得Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2, Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+,其价电子排布式为 3d5;Ag、Cu在周期表中位于第IB,发生变化的电子有最外

18、层的s电子和次外层的d电子,属于ds区元素;(2)X的第一、第二电离能比较小且很接近,说明X原子最外层有2个电子,容易失去,则X为Mg元素,Z的第一电离能在三种元素中最大,结合 N原子2P轨道处于半充满的稳定状态,其失去第一个电子较难,I1较大,可推知Z为N元素,丫是O元素;在该晶体中阳离子Mg(H2O)62+的中心离子Mg2+含有空轨道,而配位体 H2O的O原子上 含有孤电子对,在结合时,Mg2+ 提供空轨道,H2O的O原子提供孤电子对,二者形成配位键;在阴离子(N5)2(H2O)4产上N5-与H2O的H原子之间通过氢键结合在一起,形成NH-O,故二者之间作用力为氢键;若原子采用sp3杂化,

19、形成的物质结构为四面体形;若原子采用sp2杂化,形成的物质结构为平面形;若原子采用 sp杂化,则形成的为直线型结构。 N5-为平面正五边形,说明 N 原子的杂化类型为 sp2杂化;在N5-中,每个N原子的sp2杂化轨道形成2个。键,N原子上还有1个孤电子对及1个垂直于N原子形成平面的p轨道,p轨道间形成大 兀键,N5-为4个N原子得到1个电子形成带有1个单位负电荷的阴离子,所以含有的电子数为5个,其中大兀键是由4个原子、5个电子形成,可表示为:;(3)根据AgN5的晶胞结构示意图可知,假设以晶胞顶点Ag+为研究对象,在晶胞中与该 Ag+距离相等且最近的 Ag+在晶胞面心上,通过该顶点 Ag+M

20、形成8个晶胞,每个面心上的 Ag+ 被重复使用了 2次,所以与Ag+距离相等且最近的 Ag+的数目为3f=12个;在一个晶胞中2含有Ag+的数目为8x1 +6X1=4,含有N5-的数目为1+12X1 =4,晶胞体积为 V=(2a X 17038244 178a/mol二C C "22cm3,贝U p =m_ NA/mol 8.9 10 g/cm3。 _ 3_ _3V 2a 10 cm Na a【点睛】本题考查了物质结构,涉及电离能的应用、作用力类型的判断、大兀的分析、晶胞计算,掌握物质结构知识和晶体密度计算方法是解题关键,要注意电离能变化规律及特殊性,利用均摊方法分析判断晶胞中含有微

21、粒数目,结合密度计算公式解答。5.如图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0族123(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼.的是一(填元素符号)。(2)的气态氢化物的电子式 ,形成的气态化合物的结构式。(3)这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物为(填物质的化学式),写出它的电子式: ;酸性最强的含氧酸为 (填物质的化学式),写出它的电 离方程式:。(4)在和两种元素中,非金属性较强的是(填元素名称),的单质可以和的最高价氧化物的水化物反应,请写出有关化学方程式。(5)与Si元素分别形成的最高价氧化物,的熔点更高,原因是 一。【答

22、案】Ar H:y:H O=C=O NaOHHClQ HClQ=H+CQ- 氮HC+4HNQ(浓)q=CO4 +4NO4 +2悖O SiQ Si。为原子晶体,熔融时需破坏共价键【解析】【分析】由表中元素所在的位置,可确定为氢(H),为碳(C),为氮(N),为氧(O),为钠(Na),为镁(Mg),为硫(S),氯(Cl),为僦(Ar)。【详解】(1)在这些元素中,单质的化学性质最不沛泼.的是稀有气体元素 Ar。答案为:Ar; ' *(2)为氮元素,其气态氢化物的化学式为NH3,电子式为“吧:H ,形成的气态化合物H为CO2,它的结构式为 O=C=Q答案为:h:n:hI H;O=C=Q(3)这

23、些元素形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是钠的氢氧化物,化学式为NaOH,它的电子式为 2酸性最强的含氧酸为高氯酸,化学式为HC1O4,它是元强酸,发生完全电离,电离方程式为HC1d=H+C13。答案为:NaOH;村叫讨了 ;HCQ; HC1O4=H+C1O4-;(4)同周期元素,从左往右,非金属性依次增强,则在和两种元素中,非金属性较强的 是氮,的单质为碳,和的最高价氧化物的水化物硝酸反应,生成二氧化碳、二氧化氮 和水,有关化学方程式为C+4HNO3(浓)3CQT +4NQT +2建O。答案为:氮;C+4HNO3(浓)CO2 T +4NO2 T +2H2O;(5)与Si元素分别形成的最

24、高价氧化物为CQ、SiO2,前者为分子晶体,后者为原子晶体,SiQ的熔点更高,原因是 SiO2为原子晶体,熔融时需破坏共价键。答案为:SiQ; SiO2为原子晶体,熔融时需破坏共价键。碳与稀硝酸即便在加热条件下也不能发生化学反应,碳与浓硝酸混合液,若不加热,反应 不能发生,也就是说,只有碳与浓硝酸在加热条件下才能反应,生成三种非金属氧化物。(1)元素在周期表中位置是。元素的最高价氧化物的化学式为 (2)元素组成化合物电子式为 。(3)元素的单质与的最高价氧化物的水化物热的浓溶液反应的化学方程式为(4)元素与形成的化合物与元素的氢化物的水溶液反应的离子方程式为(5)元素形成的简单离子,其离子半径

25、由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。(6)AF发生如图所示的转化, A、B、C、D为一中某种元素形成的单质,E、F、G为B、C、D与A形成的二元化合物,G是一种常见温室气体,与 B可以反应生成 E, E中B元素的质量分数为60%, F为两性物质。今J旦山©A和F的化学式分别为 、。B与G反应的化学方程式为 。C与NaOH溶液反应的离子方程式为 。【答案】第一周期第 VIA 族 N2O5C+2KSO4(浓)一 CQT +2SO4 +2H2OAl3+3NH3?H2O=Al(OH)3 J +3NH4+ Mg2+<Na+<O2 <S2点燃O2 Al2O3 2Mg+CO2

26、2MgO+C2Al+2OH +6H2O=2Al(OH)4 +3H2 T【解析】【分析】结合元素周期表可知为 H元素,为C元素,为N元素,为O元素,为Na元 素,为Mg元素,为Al元素,为S元素,为Cl元素。【详解】(1)为O元素,在周期表中位置是第二周期第VIA族,是N元素,最高价为+5价,所以元素的最高价氧化物的化学式为N2O5;(2)元素组成化合物为NaH,属于离子化合物,Na+的电子式为Na+,吊的电子式为:H,因而NaH的电子式为(3)元素的单质与的最高价氧化物的水化物分别是C和H2SQ,其化学反应方程式为AC+2H2SQ(浓)=CQT +2SOT +2KO;(4)元素与形成的化合物与

27、元素的氢化物分别是AlCh和NH3, NH3的水溶液为NH3 - H2O,其离子方程式为 Al3+3NH3?H2O=Al(OH)3 J +3NH+;(5)元素形成的简单离子分别是O2-, Na+, Mg2+, S-, S2-的电子层数为3,其它离子电子层数为2,所以S2-的半径最大;当电子层数相同时,原子序数越小,离子半径越 大,因而 O2->Na+>Mg2+;综上可知 Mg2+<Na+<O2 <S2 ;6) ) G是一种常见温室气体,可推知 G为CQ,结合A、B、C D为一中某种元素形 成的单质,且A和D生成G,推断A为。2或C (碳单质),F为两性物质且F为C

28、与A形 成的二元化合物,可推知F为Al2O3,因而A为O2, D为C (碳单质),C为Al; E中B元素的质量分数为60%,结合E为B与A形成的二元化合物,E中O元素的质量分数为40%,则E的相对分子质量为 16 40,则B元素的相对原子质量为 40-16=24,可推知B 0.4为Mg, E为MgO,结合G是一种常见温室气体,与 B可以反应生成E,即CQ与Mg点燃 生成MgO和C,证明上述推断合理;综上 A为为。2, B为Mg, C为Al; D为C (碳单 质),E 为 MgO, F 为 AI2O3, G 为 CO2。由上分析知A和F的化学式分别为 O2, A12O3;点燃B与G反应,即Mg与

29、CQ反应,其化学方程式为 2Mg+C6= 2MgO+C;C为Al,则C与NaOH溶液反应的离子方程式 2Al+2OH +6H2O=2Al(OH)4 +3H2 T。【点睛】第一步,先看电子层数,因为微粒半径大小的决定因素是电子层数。电子层数越多,其半径越大。这里主要是指同一主族,不同族不能直接比较,不能认为具有 3个电子层的氯原子半径大于具有2个电子层的锂原子。第二步在电子层数相同的情况下看核电荷数,因为 核电荷数的多少是影响半径大小的次要因素。而核电荷数越多,其半径越小。第三步在电 子层数和核电荷数相同的情况下看电子数,核外电子数是影响半径大小的最小因素。核外 电子数越多,其半径越大。注意的是

30、此三步不可颠倒。7) X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z W都是元素周期表中短周期元素。X为非金属元素,且 X原子的核外成对电子数是未成对电1子数的2倍,Z的次外层电子数是最外层电子数的1, W原子的s电子与p电子数相等,Q是前四周期中电负性最小的元素,R的原子序数为29。回答下列问题:(1) X的最高价氧化物对应的水化物分子中,中心原子采取 杂化。(2)化合物XZ与丫的单质分子互为 , 1mol XZ中含有兀键的数目为(3) W的稳定离子核外有 种运动状态的电子。 W元素的第一电离能比其 同周期 相邻元素的第一电离能高,其原因是: _。(4) Q的

31、晶体结构如图所示,则在单位晶胞中Q原子的个数为 ,晶体的配位数是。OO)(5) R元素的基态原子的核外电子排布式为 ; Y与R形成某 种化合物的晶胞结构 如图所示,已知该晶体的密度为 pg?cm,阿伏加德罗常数的数值为 Na,则该晶体中R原子 和丫原子之间的最短距离为 cm。(只写计算式)【答案】sp2等电子体 2Na 10 Mg原子的价电子排布式为 3s2, 3s轨道处于全满状1态,比较稳定,失去一个电子比较困难2 8 1§2s22P63s23P63d104s1 -【解析】 【分析】X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z、W都是元素周期表中短

32、周期元素。X为非金属元素,且 X原子的核外成对电子数是未成对电子数 的2倍,则X的核外电子排布式为 1s22s22p2,则X为碳;Z的次外层电子数是最外层电子1数的1 ,则Z为氧,Y为氮;W原子的s电子与p电子数相等,则 W的核外电子排布式为31s22s22p63s2, W为镁;Q是前四周期中电负性最小的元素,则 Q为钾;R的原子序数为 29,则R为铜,据此分析解答。【详解】H0C0H(1) X的最高价氧化物对应的水化物为H2CC3,结构式为I,则中心原0子C采取sp2杂化,故答案为:sp2;(2)化合物CC与N2分子具有相同的原子个数及价层电子数,属于等电子体;CC的结构与N2相似,为C C

33、,其中含有兀键的数目为2Na,故答案为:等电子体;2Na;(3) Mg2+ 核外有10个电子,则有10种运动状态的电子;W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是Mg原子的价电子排布式为 3s2, 3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;故答案为:10; Mg原子的价电子排布式为 3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;(4)根据晶胞结构知,钾原子在顶点和体心,则在单位晶胞中钾原子的个数为8X 1+1=2;离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8个顶点,则晶体的配位数是 8;故答8案为:2; 8(5)铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p

34、63s23p63d104s1;晶胞中含有N原子数为:8X 1=1,含有的Cu原子数为:812X1=3,则晶胞的质量为14+64 3 = 776,设晶胞的4Na Na0 206一棱长为d,则d3=,则R原子和NaY原子之间的最短距离为;故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;8.下表为元素周期表的一部分,请参照元素 一在表中的位置,用相应的化学用语回 答下列问题:族周期IA01n amAW AVAVI Avn A23(1)表中用序号标出的10种元素中,化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图是(2)、的原子半径由小到大的顺序为 (用元素符号作答)。(3)、的最高价氧化物的水化物的酸

35、性由弱到强的顺序是 (用化 学式作答)。(4)由表中两种元素的原子按1: 1组成的共价化合物 M, M为常见液态化合物,其稀溶液易被催化分解,请写出M的电子式 , M的结构式 。(5)写出元素的最高价氧化物对应水化物分别与元素、的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式 、。(6)的金属性强于,下列表述中能证明这一事实的是 。a.的单质和的单质熔沸点不同b. 的最高价氧化物水化物的碱性比 的最高价氧化物水化物的碱性强c. 最外层的电子数比 多d.的单质与稀盐酸反应比 的缓和一些(7)和 形成的气态氢化物与 和形成的气态氢化物相比较, 沸点高 (填化学式),理由是。【答案】O<S&l

36、t;Na HCC3<HNC3<HClC4 H: 0:0:HH-O-O-H Al(OH>+OH-=AlO2-+2H2O Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O bd H2O H2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点【解析】【分析】由表中元素所在的位置,可以确定为氢(H),为碳(C),为氮(N),为氧(O),为氟(F),为钠(Na),为铝(Al),为硫(S),为氯(Cl),为僦(Ar)。 【详解】(1)表中用序号标出的10种元素中,化学性质最不活泼的元素是稀有气体僦,其原子结构(2)、分别为 O、Na、S元素,O的电子层数比Na、S少一层,Na与S同周期且S在Na的

37、右方,由此得出原子半径由小到大的顺序为O<S<Na答案为:O<S<Na;、分别为 C、N、Cl,碳酸为弱酸,硝酸为强酸,高氯酸为最强的含氧酸,它们的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是H2CO3<HNO3<HClC4o答案为:H2CQ<HNO3<HCQ;(4)由表中两种元素的原子按1: 1组成的共价化合物 M应为H2O2, M的电子式为M 的结构式为 H-O-O-H。答案为H-O-O-H;* * » » * * » »(5)元素的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,分别与元素、的最高价氧化物对应水

38、化物的水溶液NaOH、H2SO4反应的离子方程式为 Al(OH)3+OH =AlO2-+2H2。、Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O。答案为: Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O; Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O;(6)a.钠的单质和铝的单质熔沸点不同,只能表明离子带电荷、离子半径的差异,与金属 性无关,a不合题意;b.钠的最高价氧化物水化物的碱性比铝的最高价氧化物水化物的碱性强,则表明金属性钠 大于铝,b符合题意;c.铝的最外层的电子数比钠多,与金属性的强弱没有必然联系,c不合题意;d.铝的单质与稀盐酸反应比钠的缓和一些,表明金属失电子能力铝小于钠,d符合题意;故

39、选bdo答案为:bd;H2O与H2s相比,H2O因分子间形成氢键,增大了分子间作用力,导致沸点升高,所以H2O的沸点高,理由是 H2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点。答案为:H2O; H2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点。 【点睛】原子的最外层电子数的多少不能作为判断金属性强弱的依据,如Na的最外层电子数比 Al少,但金属性 Na>Al; Li的最外层电子数比 Ca少,但金属性 Li<Ca9.图1是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图:请回答下列问题:(1)元素F在周期表中的位置为 (2)C、D、E、G的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子

40、符号表示)。(3)二元化合物X是含有元素 A的18电子分子,3 g X(g汪25 C 101 kPa下完全燃烧生成稳 定的化合物时放出 Q kJ的热量,写出表示 X燃烧热的热化学方程式: (4)某同学设计实验用图 2所示装置证明元素 A、B、F的非金属性强弱(其中溶液b和溶液c 均足量)。溶液b为溶液c中发生反应的离子方程式为 【答案】第三周期第IV A 族 S2 >O2 >Na+>Al3+ QH6(g)+7/2O2(g)=2CQ(g)+ 3H2O(l)A=H10QkJ/mol 饱和 NaHCQ 溶液 SQ2-+ CQ+ H2O=H2Si。J + CO2-【解析】【分析】根据

41、题意可知,本题考查元素周期表,元素化合价、离子半径大小、热化学方程式的书 写,运用元素周期律、离子半径大小比较方法、热化学方程式书写步骤分析。【详解】(1)由图1分析可得,A为C, B为N、C为O、D为Na、E为Al、F为Si、G为S,因此F在周期表中的位置为第三周期第W A族;故答案为:第三周期第 W A族;(2)电子层越多,离子半价越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则 S2 >O2 >Na+>Al3+,故答案为:S2 >O2 >Na >Al3 ;(3)二元化合物X是含有元素 A的18电子分子,X为C2H6, 3 g X(g)在25 c

42、 101 kPa下完 全燃烧生成稳定的化合物时放出Q kJ的热量,则X燃烧热的热化学方程式为C2H6(g) +7八八一O2(g)=2CO 2(g) + 3H 2O(l) A至一10QkJ/mol ;2故答案为:C2H 6(g) + 7 O2(g)=2CO 2(g) + 3H2O(l) A3 10QkJ/mol ; 2(4)证明元素 A、B、F的非金属性强弱,则应用 A、B、F对应的最高价氧化物的水化 物和其相应盐进行反应来验证,因此溶液a和b、c分别为HNO3、饱和NaHCO3、Na2SiO3溶液;故答案为:饱和 NaHCO3溶液;溶液b中产生的二氧化碳通入 c中Na2SiO3溶液中发生反应的

43、离子方程式为SiO32-+ CO2+H2O=H 2SiO3 b CO32-;故答案为:SiO32-+CO2+H2O=H 2SiO3 b CO32-。10.某分子的结构如图所示(-R为煌基),其中 A、B、D三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A的非金属性大于 B。D与G形成的DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒。A与G形成的AG3可完全水解,其水解的产物之一H3AO3常用作塑料件镀金属的还原剂。(1)具有未成对电子的原子或分子具有磁性。D的某种氧化物 D2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。则D2O4=i2DO2, AH 0 (填"'或 F。(2

44、)DG3用于杀菌消毒与 HGO相比,DG3可大大延长杀菌消毒的时间,试从反应速率理论和 平衡移动理论两者中选择一个,解释其原因 。(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3AO3分子中A原子最外层的电子都参与了共价键的形成,试用方程式表示H3AO3的正盐溶液呈碱性的原因 。(4)液氨中因存在 2NH3(1)NH4+NH2-可导电,液态 D2O4中也存在 口2。4=i DO+DO3,上述两个过程的本质区别为 。(5)TC时,在一体积为 VL的密闭容器中放入一定量的AC5固体,按下式发生反应:AC5(s) ? ACI3 (g) +CI2 (g) , A H0测得容器内气体的压强变化如下表:时间

45、t/s05101520253000总压P/kPa01.02.03.04.05.05.05.0上述条件下,以分压表示的平衡常数Kp=(kPa)2 (计算结果保留两位小数);若保持温度不变,30s时给容器加压,达新平衡后,容器内的总压将 (填 升高"、降低”或 不变”);若将容器换成绝热容器,加压后容器内的总压将 (填 升高"、降低”或 不 变”)。【答案】 NC3与水反应的速率太小(或 NCl3与水反应的平衡常数太小)HPQ2-+H2Oq H2PO3-+OH 前者未发生电子转移,后者发生了电子转移6.25不变 升高【解析】【分析】A、B、D三种元素位于元素周期表中同一族的三个

46、相邻的周期,A的非金属性大于 B。D与G形成的DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒,则D为N, G为Cl。A为巳PCB可完全水解,其水解的产物之一 H3Po常用作塑料件镀金属的还原剂,则: A为巳B为As, D为 N,G为 Cl。【详解】(1)D为N元素,D的某种氧化物N2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。NO2中有未成对电子,具有未成对电子的原子或分子具有磁性,能量高,N2O4=i2NO2要吸收能量,则 N2O4=i2NO2, AH 0 故答案为: ;(2) NCl3用于杀菌消毒与 HClO相比,NC3可大大延长杀菌消毒的时间,从反应速率理论 分析:NC3与水反应的速率太

47、小;从平衡移动理论解释其原因:NCl3与水反应的平衡常数太小。故答案为:NC13与水反应的速率太小(或 NC13与水反应的平衡常数太小);(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3PC3分子中P原子最外层的电子都参与了共价键的形成,H3PO3的结构式为:HOPDH是二元酸,是弱酸,正盐水解,溶液呈碱性,用方程式表示 H3AO3的正盐HPO32-溶液呈碱性的原因: HPO32-+ H2O;=i H2P03- +0H。故答案为:HPO32-+ H20=i H2P03-+0H ;(4)液氨中因存在 2NH3NH4+NH2-可导电,N的化合价不变,液态 N2O4中也存在 N2O4=iNO+NO3-

48、, N2O4中N为+4价,N0+中N为+3价,NO3-中N为+5价,上述两个过 程的本质区别为:前者未发生电子转移,后者发生了电子转移。故答案为:前者未发生电子转移,后者发生了电子转移;(5) TC时,在一体积为 VL的密闭容器中放入一定量的PC5固体,按下式发生反应:PC5(5) ? PC3 (g) +C2 (g) , A H。测得容器内气体的压强变化,平衡时总压强为5.0 kPa, PC3 (g)和C12 (g)的分压均为2.5 kPa,上述条件下,以分压表示的平衡常数55Kp=p(PC3)p(Cl2)=KPa KPa =6.25 (kPa)2 (计算结果保留两位小数); 22若保持温度不

49、变,平衡常数不变,30s时给容器加压,平衡逆向移动,达新平衡后,容器内的总压将不变;若将容器换成绝热容器,加压后,平衡逆向移动,逆向放热,达新平衡后,容器内温度升 高,容器内的总压将升高。故答案为:6.25;不变;升高。二、化学键练习题(含详细答案解析)11.海水是资源宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、澳、碘等。完成下列填空:(1)氯离子原子核外有 种不同运动状态的电子、有 种不同能量的电子。(2)澳在周期表中的位置 。(3)卤素单质及其化合物在许多性质上都存在递变规律,请说明下列递变规律的原因。熔点按F2、C2、Br2、I2的顺序依次升高,原因是 。还原f按Cr B、厂的顺序依次增大,原因是

50、 。(4)已知X2 (g) + H2 (g) =2HX (g) + Q (X2表示CR、Br2),如图表示上述反应的 平衡常数K与温度T的关系。Q表示X2(g)与H2(g)反应的反应热,Q 0 (填"、""瞰"=T。写出曲线b表示的平衡常数 K的表达式,K= (表达式中写物质的化学式)。(5) (CN) 2是一种与C12性质相似的气体,在(CN) 2中C显+3价,N显-3价,氮元素 显负价的原因 ,该分子中每个原子都达到了8电子稳定结构,写出(CN) 2的电子式 O【答案】18 5第四周期、W A (都又杯| 1分)F2、C12、Br2、I2都是分子晶体

51、,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强。从C-、Br-、I-半径依次增大,失电子的能力c 2(HBr)依次增强,还原性依次增大> K= 氮原子半径小于碳原子,氮原子吸c Br2 CH2)引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价【解析】【详解】1氯离子原子核外有18个电子,为不同的运动状态,处于5种不同的轨道,故答案为:18; 5;2澳与氯在同一主族,核电荷数为35,在周期表中第四周期、VHA,故答案为:第四周期、VHA;3F2、CI2、Br2、12的相对分子质量逐渐增大,且都属于分子晶体,单质的相对分子质量越大,则熔点越高,故答案为:弓、C12、Br2、I2

52、都是分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强; 元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性越强,非金属性Cl Br I , Cl、Br、I半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大,故答案为:从 C1、Br、I半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大;4由图象可知,升高温度平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,Q 0,故答案为:;同一温度时,a曲线的K值最大,说明卤素单质与氢气化合的能力最强,Cl2、Br2中Cl2的氧化性最强,所以最易与氢气化合的是氯气,所以b曲线表示Br2与H2反应时K与t的一,, 、c2(HBr)一 入关系.平衡常数等于生

53、成物与反应物的浓度哥之积,K=,故答案为:c Br2 c( H 2)2c ( HBr)c Br2& H 2)'5 N的非金属性较 C强,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏 向氮原子,氮显负价,电子式为,故答案为:氮原子半径小于碳原子,氮 原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价; 收兀心测:12.工业制备纯碱的原理为:NaC1+CQ+NH3+H2。 NH4C1+NaHCQ J 。完成下歹U填空:(1)上述反应体系中出现的几种短周期元素,非金属性最强的是_,第二周期原子半径由大到小的是。(2)反应体系中出现的非金属元素可形成多种化

54、合物,其中和俊根离子空间构型相同且属于有机物的电子式是_,该分子为_ (选填“极性”、“非极性”)分子。(3)写出上述元素中有三个未成对电子的原子核外电子排布式_,下列关于该元素和氧元素之间非金属性大小判断依据正确的是(填编号)a.最高价氧化物对应水化物的酸性b.两元素形成化合物的化合价c.气态氢化物的稳定性d.氢化物水溶液的酸碱性金。我侯氏制碱法也称联碱法,联合了合成氨工厂,发生如下反应:N2+3H2= 2NH3(4)工业为了提高 H2的转化率,一般会加入稍过量的N2,这样做对平衡常数的影响是 _(填“变大”,“变小”或“无影响”,下同),对N2的转化率的影响是,对H2的反应速率的影响是_。(5)该反应的催化剂是 _ (填名称)。反应本身为放热反应,但是工业仍然选择高温的理 由是:。【答案】O ON>O II :C:H非极性1522s22p3 bc无影响 减小 变大 铁触媒高温加快反应速率,催化剂适宜温度【解析】【分析】【详解】(1)上述反应体系中出现的几种短周期元素为:H、C、N、O、Na、Cl。同周期元素,从左往右非金属性越来越强

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