題目列表(包括答案和解析)

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8. 已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36號的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C屬同一主族,D和E屬同一周期,又知E是周期表中1-18列中的第7列元素。D的原子序數(shù)比E小5,D跟B可形成離子化合物其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。

請回答:

(1)A元素的名稱是________________;

(2)B的元素符號是________________,C的元素符號是________________,B與A形成的化合物比C與A形成的化合物沸點高,其原因是________________________________________________________________________;

(3)E屬于元素周期表中第________周期,第________族的元素,其元素名稱是________;它的+2價離子的電子排布式為________________;

(4)從圖中可以看出,D跟B形成的離子化合物的化學(xué)式為________________;該離子化合物晶體的密度為a g·cm3,則晶胞的體積是________________(只要求列出算式)。

解析:依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,該晶胞中B與D的個數(shù)比為2∶1,再結(jié)合題給條件可推出A為H、B為F,C為Cl,D為Ca,E為Mn。

(4)設(shè)有1 mol該晶胞。

則有1 mol該晶胞中含有4 mol CaF2,其質(zhì)量為4×78 g,一個晶胞的體積為:

V=。

答案:(1)氫 (2)F Cl 氟化氫分子間存在氫鍵,氯化氫分子間沒有氫鍵 

(3)四、鰾 錳  1s22s22p63s23p63d5 (4)CaF2 

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7.(2009·江蘇單科,21)生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合,催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。

(1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式________________________________________________________________________。

(2)根據(jù)等電子原理,寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式________________。

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸點比甲醛的高,其主要原因是________________________________________________________________________;

甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為________。

②甲醛分子的空間構(gòu)型是________;1 mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為________。

③在1個Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如下圖所示),所包含的Cu原子數(shù)目為________。

解析:(1)Zn為30號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律即可得出。

(2)根據(jù)CO與N2互為等電子體,具有相似結(jié)構(gòu)推斷CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)(或)。

(3)CH3OH與HCHO均為分子晶體,相對分子質(zhì)量非常接近,而沸點相差較大,是因為CH3OH分子間存在氫鍵。形成氫鍵的條件是①有N、O、F原子,并且N、O、F上存在孤對電子。②有連接在N、O、F上的H原子。根據(jù)有機物中碳氧雙鍵為sp2雜化, 空間構(gòu)型為平面三角形。甲醛中C-H鍵均為σ鍵,碳氧雙鍵中有一個σ鍵,故有3個σ鍵。弄清晶胞中位于頂點與體心的空心圓為O,則O原子數(shù)=8×+1=2,4個位于體心的黑點為Cu,Cu原子數(shù)為4,滿足n(Cu)∶n(O)=2∶1。

答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 (2)C≡O(shè) (或 ) (3)①甲醇分子之間形成氫鍵 sp2雜化、谄矫嫒切巍3NA、4

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6.  某元素原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p1,根據(jù)原子核外電子排布與元素在元素周期表中的位置關(guān)系,完成下列各題:

(1)該元素處于元素周期表的第______周期,該周期的元素種數(shù)是________;

(2)該元素處于元素周期表的第______族,該族的非金屬元素種數(shù)是________;

(3)根據(jù)“相關(guān)鏈接”介紹的知識,該元素處于元素周期表的______區(qū),該區(qū)所包括元素族

  的種類是____________。

解析:根據(jù)元素原子有四個電子層容納了電子,該元素處于第四周期,該周期元素原子的電子排布式為[Ar]4s1-23d1-104p1-6,故共有18種元素;根據(jù)軌道能量順序和族的相對順序可以確定該元素位于第ⅢA族,本族元素只有一種非金屬元素--硼,根據(jù)價電子的電子排布式4s24p1可以確定該元素在p區(qū),由該區(qū)元素的價層電子的電子排布式為ns2np1-6,可以確定所包括元素族的種類是ⅢA-ⅦA族、0族。

答案:(1)四 18 (2)ⅢA 1 (3)p、驛-ⅦA族、0族

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解析:同周期中從左到右,元素的第一電離能(除ⅢA族、ⅥA族反常外)逐漸增大,同周期中金屬元素最小,稀有氣體最大,故第三周期中第一電離能最小的為Na,最大的為Ar。

答案:(1)Na Ar (2)Cs (3)F (4)N、P、As

5.現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表:

元素編號
元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)
T
M層上有2對成對電子
X
最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍
Y
常溫下單質(zhì)為雙原子分子,其氫化物水溶液呈堿性
Z
元素最高正價是+7價

(1)元素T的原子最外層共有________種不同運動狀態(tài)的電子。元素X的一種同位素可測定文物年代,這種同位素的符號是________。

(2)元素Y與氫元素形成一種離子YH,寫出該微粒的電子式____________________(用元素符號表示)。

(3)元素Z與元素T相比,非金屬性較強的是________(用元素符號表示),下列表述中能證明這一事實的是________。

a.常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同

b.Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定

c.一定條件下Z和T的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

(4)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學(xué)習(xí)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物的水化物中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種的是________,理由是________________________________________________________________________。

解析:(1)因T的M層上有2對成對電子,其電子排布式為1s22s22p63s23p4,因此它是硫元素,其最外層有6種不同運動狀態(tài)的電子,從X的原子結(jié)構(gòu):“最外層電子數(shù)是次外層的電子數(shù)的2倍”,且其一種同位素可測定文物年代推知X為碳元素,其同位素符號是C。

(2)因元素Y單質(zhì)為雙原子分子,其氫化物水溶液顯堿性推出Y為氮元素,Y與H形成的YH即NH,其電子式為。

(3)Z屬短周期元素,其最高正價為+7價,則可推知Z為氯元素,它的非金屬性比硫強,可以通過b來證實。

(4)從T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物來看,分子為H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4,顯然H2CO3的性質(zhì)與其他三種不同,因只有它是非氧化性的酸且是弱酸。

答案: (1)6 C (2)  (3)Cl b (4)H2CO3 弱酸性或非氧化性酸

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12. (2008·天津理綜,26)W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素,W、X是金屬元素,Y、Z是非金屬元素。

(1)W、X各自的最高價氧化物對應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水,該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。

(2)W與Y可形成化合物W2Y,該化合物的電子式為________。

(3)X的硝酸鹽水溶液顯________性,用離子方程式解釋原因:________________________________________________________________________。

(4)Y的低價氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。

(5)比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:________>________(用分子式表示)。

(6)W、X、Y、Z四種元素簡單離子的離子半徑由大到小的順序是________>________>________>________。

(7)Z的最高價氧化物為無色液體,0.25 mol該物質(zhì)與一定量水混合得到一種稀溶液,并放出Q kJ的熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。

解析:本題以元素周期律為依托考查幾種常見元素的性質(zhì)。解題的突破口在第(1)中W、X兩種元素最高價氧化物的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水,說明W是鈉,X是鋁。在(2)中W與Y可形成W2Y,說明Y為-2價,應(yīng)為硫元素,原子序數(shù)Y<Z,說明Z為氯元素,元素推出后,其相關(guān)的問題就不難作答。

答案:(1)Al(OH)3+OH===[Al(OH)4]

(2)Na+[····]2Na+

(3)酸 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

(4)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl

(5)HCl H2S (6)S2 Cl  Na+ Al3+

(7)Cl2O7(l)+H2O(l)===2HClO4(aq);ΔH=-4Q kJ·mol1

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11. (2008·廣東化學(xué),27)鎂、銅等金屬離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時,先制備無水氯化鎂,然后將其熔融電解,得到金屬鎂。

(1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物,其主要作用除了降低熔點之外還有________________。

(2)已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型。某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示,請改正圖中錯誤:___________________________________________________________。

(3)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時,焰火發(fā)出五顏六色的光,請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因:________________________________________________________________________。

(4)Mg是第三周期元素,該周期部分元素氟化物的熔點見下表:

氟化物
NaF
MgF2
SiF4
熔點/K
1 266
1 534
183

解釋表中氟化物熔點差異的原因:________________________________________________________________________。

(5)人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點。有研究表明,化合物X可用于研究模擬酶,當(dāng)其結(jié)合 或Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價為+1)時,分別形成a和b:

①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉(zhuǎn),說明該碳碳鍵具有________鍵的特性。

②微粒間的相互作用包括化學(xué)鍵和分子間相互作用,比較a和b中微粒間相互作用力的差異________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析:(1)Na+、K+、Ca2+氧化性不如Mg2+,不參與放電,只能增強導(dǎo)電性。

(2)因O2、Mg2+均為10電子微粒,但質(zhì)子數(shù)O2少于Mg2+,O2微粒半徑較大。

(4)應(yīng)掌握分子晶體、離子晶體、原子晶體、金屬晶體的熔沸點變化規(guī)律及影響因素。

答案:(1)增強熔融鹽的導(dǎo)電性 (2)空心球應(yīng)為O2,實心球應(yīng)為Mg2+;8號空心球改為實心球

(3)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以光(子)的形式釋放能量 (4)離子晶體微粒間的作用力隨陽離子半徑的減小、電荷的增大而增大,故MgF2的熔點高于NaF;SiF4是分子晶體,晶體微粒間的作用力為范德華力,因而熔點較低 (5)①σ、赼中存在分子間氫鍵和范德華力,b中存在配位鍵

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10.(2008·寧夏理綜,35)X、Y、Z、Q、E五種元素中,X原子核外的M層中只有兩對成對電子,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分數(shù))最高的元素,Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和,E在元素周期表的各元素中電負性最大。請回答下列問題:

(1)X、Y的元素符號依次為________、________;

(2)XZ2與YZ2分子的立體結(jié)構(gòu)分別是________和________,相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是________(寫分子式),理由是________________________________________________________________________。

(3)Q的元素符號是________,它屬于第________周期,它的核外電子排布式為________,在形成化合物時它的最高化合價為________;

(4)用氫鍵表示式寫出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵________________。

解析:本題考查題型為物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的元素推斷題。考查內(nèi)容有元素核外電子排布、原子結(jié)構(gòu)、元素含量分布、元素電負性、分子立體結(jié)構(gòu)、分子極性與溶解度的關(guān)系,元素化合價和氫鍵?疾榈闹R點多,其中,分子空間結(jié)構(gòu)、分子極性與非極性和氫鍵的內(nèi)容對學(xué)生提出了更高的要求。

(1)X原子核外的M層中只有兩對成對電子,其外圍電子排布應(yīng)為3s23p4,可推得該元素為S元素;Y元素原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,K層有2個電子,則L層應(yīng)有4個電子,該原子核外有6個電子,應(yīng)為C元素。

(2)地殼內(nèi)含量最高的元素是氧元素,故Z元素應(yīng)為氧元素,XZ2是SO2,YZ2是CO2,分子空間結(jié)構(gòu)是由價層電子對互斥模型得出的。

(3)Q的核電荷數(shù)是X和Z的核電荷數(shù)之和,所以Q的核電荷數(shù)為24,應(yīng)為Cr元素。

(4)E在元素周期表的各元素中電負性最大,應(yīng)為F元素,它的氫化物為HF。HF在水溶液中形成的氫鍵可從:HF和HF、H2O和H2O、HF和H2O(HF提供氫)、H2O和HF(H2O提供氫)四個方面來考慮。

答案:(1)S C (2)V形 直線形 SO2 因為CO2是非極性分子,SO2和H2O都是極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度較大 (3)Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 +6

(4)F-H…F F-H…O O-H…F O-H…O

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9.  (2009·福建理綜,30)Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:

①Z的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素;

②Y原子價電子(外圍電子)排布為msnmpn

③R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);

④Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4。

請回答下列問題:

(1)Z2+的核外電子排布式是________________。

(2)在[Z(NH3)4]2+離子中,Z2+的空軌道接受NH3分子提供的________形成配位鍵。

(3)Q與Y形成的最簡單氣態(tài)氫化物分別為甲、乙,下列判斷正確的是________。

a.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點:甲>乙  b.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點:甲<乙

c.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點:甲<乙  d.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點:甲>乙

(4)Q、R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小至大的順序為________(用元素符號作答)。

(5)Q的一種氫化物相對分子質(zhì)量為26,其分子中σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________。

(6)五種元素中,電負性最大與最小的兩種非金屬元素形成的晶體屬于________(填晶體類型)。

解析:Z原子序數(shù)為29,則Z是Cu。Y原子價電子排布為msnmpn,則n為2,Y是ⅣA族短周期元素,用Q、R、X、Y原子序數(shù)依次遞增,由③知R、Q在第二周期,由④知Q為C,X在ⅥA族,原子序數(shù)X<Y,則X為O,Y為Si。R為N。(1)Cu2+核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+的空軌道接受NH3分子提供的孤對電子形成配位鍵。(3)穩(wěn)定性是CH4>SiH4,因為C非金屬性比Si強;沸點是SiH4>CH4,是因為組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,其相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,其沸點越高,故選b。(4)C、N、Si元素中N非金屬性最強,其第一電離能數(shù)值最大。(5)C的相對分子質(zhì)量為26的氫化物是C2H2,乙炔分子中碳原子與碳原子間形成了一個σ鍵和兩個π鍵,碳原子與氫原子間形成兩個σ鍵,則乙炔分子中σ鍵與π鍵鍵數(shù)之比是3∶2。

答案:(1)1s22s22p63s23p63d9 (2)孤對電子(孤電子對) (3)b (4)Si<C<N (5)3∶2

(6)原子晶體

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8.(2009·安徽理綜,25)W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素,其原子序數(shù)依次增大。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì),X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子,Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。

(1)W位于元素周期表第________周期第______族。W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)________(填“強”或“弱”)。

(2)Y的基態(tài)原子核外電子排布式是________,Y的第一電離能比X的________(填“大”或“小”)。

(3)Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。

(4)已知下列數(shù)據(jù):

Fe(s)+O2(g)===FeO(s) ΔH=-272.0 kJ·mol1

2X(s)+O2(g)===X2O3(s) ΔH=-1 675.7 kJ·mol1

X的單質(zhì)和FeO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。

解析:形成酸雨的主要物質(zhì)是N和S的氧化物,Y的原子序數(shù)比W大,由此可推出W為氮元素,Y為硫元素;根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布所遵循的原則,可以寫出X的電子排布式為:1s22s22p63s23p1,X為鋁元素;Z能夠形成紅色Z2O和黑色ZO兩種氧化物,推知Z為銅元素。

(1)W是氮元素,同周期元素氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性從左到右逐漸增強。

(2)S的原子半徑比Al的小,更難失電子,第一電離能S的大于Al。

(4)根據(jù)蓋斯定律,將第二式減去第一式的三倍得3FeO(s)+2Al(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7 kJ·mol1

答案:(1)二、魽 弱 (2)1s22s22p63s23p4 大 (3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O (4)3FeO(s)+2Al(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7 kJ·mol1

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7. 三氯化磷分子的空間構(gòu)型是三角錐型而不是平面正三角形,下列關(guān)于三氯化磷分子空間構(gòu)型的敘述,不正確的是( )

A.PCl3分子中的三個共價鍵的鍵長、鍵角都相等

B.PCl3分子中的P-Cl鍵屬于極性共價鍵

C.PCl3分子中三個共價鍵鍵能、鍵角均相等

D.PCl3是非極性分子

解析:P-Cl鍵是由不同原子形成的,屬于極性共價鍵,三個P-Cl鍵相同,鍵長、鍵能都相等,三個P-Cl鍵之間的夾角均為100°,PCl3為三角錐型結(jié)構(gòu),分子中正電荷重心和負電荷重心不重合,屬于極性分子。

答案:D

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