专题2《 原子结构与元素性质》检测题
一、单选题
1.下列基态原子的电子排布式中,其未成对电子数最多的是
A.N B. C. D.
2.香花石由前20号元素中的6种组成,其化学式为Y2X3(ZWR4)3T2,其中X、Y、Z为金属元素,Z的最外层电子数与次外层电子数相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外层电子数是次外层的3倍,T无正价,X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是
A.气态氢化物的稳定性:WB.XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同
C.原子半径:Y>Z>R>T
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>Z
3.下列各组化合物的性质比较,不正确的是
A.非金属性:F>O>S B.稳定性:PH3>H2S>HCl
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 D.酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
4.下列说法中正确的是
A.HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
B.按Mg、Si、N、F的顺序,原子半径由小变大
C.某主族元素的电离能I1~I7数据如表所示(单位:kJ/mol),可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族
D.在①P、S,②Mg、Ca,③Al、Si三组元素中,每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41
5.W、X、Y均为短周期元素,它们可以形成离子化合物、W和Y两种元素的单质可以生成和两种化合物,X元素的氢化物和它的某种氧化物反应,可以生成固态单质和水,下列说法正确的是
A.与水反应,生成的化合物中只存在极性键和非极性键
B.同周期元素中,X的最高价氧化物的水化物酸性最强
C.同主族元素中,Y的简单氢化物沸点最低
D.W、X、Y的简单离子半径由大到小顺序是
6.下列关于电离能和电负性的说法不正确的是
A.第一电离能的大小:Mg>Al
B.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
C.Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D.F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F
7.有关单质钾的说法如下:①在中燃烧生成并能产生紫色火焰;②与溶液反应时能产生蓝色沉淀;③少量单质钾可保存在煤油中;④熔点、沸点均比钠的高。下列组合正确的是
A.②③ B.①④ C.③④ D.①③
8.比较与非金属性强弱的实验装置如图所示,仪器及药品均正确的是
A.装置Ⅳ B.装置Ⅰ C.装置Ⅱ D.装置Ⅲ
9.原子序数依次增大的前20号主族元素中的、、、,分别位于不同周期,其中的最高价态氧化物是常见的温室气体,原子的最内层电子数与最外层电子数之比为,和同主族。下列说法正确的是
A.四种元素中的原子半径最大
B.、的最高价氧化物均为大气污染物
C.与元素只可形成一种化合物
D.的最高价氧化物对应水化物为强碱
10.元素周期表是安置元素的一座“大厦”,已知原子的下列结构或性质,能确定其在周期表中的“单元号和房间号”即位置的是( )
A.某元素原子的第二电子层电子轨道表示式为
B.某元素在某种化合物中的化合价为+4
C.某元素的原子最外层上电子数为6
D.某元素的原子外围电子排布式为5s25p1
11.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,X、Z同主族,Y与W形成的盐的水溶液呈中性。下列说法正确的是
A.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(X)
B.简单气态氢化物的热稳定性:X>Z>W
C.X、Y形成的化合物中一定不含共价键
D.Z的氧化物的水化物与W的氧化物的水化物之间一定不能发生反应
12.下列说法正确的是
A.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6
B.所有的非金属元素都分布在p区
C.核外电子排布式为1s2的原子与核外电子排布式为1s22s2的原子的化学性质相似
D.元素周期表中IIIB族到IIB族的10个纵列的元素都是金属元素
13.某多孔储氢材料前驱结构如图所示,由M、W、X、Y、Z五种短周期元素组成,原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充3个能级,且有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能: Y>Z> X> W
B.W位于元素周期表IVA族
C.最高价氧化物对应水化物的酸性: X> Y
D.Y元素基态原子有5种不同运动状态的电子
14.核外具有相同电子数的一组微粒是( )
A.Na+、Mg2+、S2-、Cl- B.Na+、Mg2+、O2-、F-
C.F-、Cl-、Br-、I- D.K+、Ca2+、Ne、S2-
二、填空题
15.学习小组设计实验探究C、Si、S、Br四种元素的非金属性强弱。回答下列问题:
(1)小组同学根据元素周期表和元素周期律可分析判定非金属性强弱:C_______Si(填写“>”或“<”,下同),Si_______S。
(2)小组同学设计如图实验装置比较C、Si、S的非金属性强弱。
①设计此实验的依据是_______。
②试剂A的名称是_______。
③实验开始后,试剂B发生反应的离子方程式为_______。
(3)小组同学通过化学实验证明了非金属性:Br>S。(供选择的试剂:氯水、溴水、溴化钠溶液、新制Na2S溶液、四氯化碳、酚酞溶液。)
①完成实验需要的最合适试剂为_______。
②完成实验所需要的最合适仪器有_______。
③实验现象为_______。
16.(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为__。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为___。
(3)Cr3+基态核外电子排布式为__。
17.天然气的主要成分是甲烷,含有少量的羰基硫、乙硫醇等气体。
(1)组成羰基硫的元素中,原子半径最小的元素在周期表中的位置是______。
(2)乙硫醇有特殊气味,是天然气的臭味指示剂.乙硫醇可以看作是乙醇分子中羟基被取代,则乙硫醇的结构式为______。
(3)下列事实可用于比较C与S两种元素非金属性原子得电子能力相对强弱的是______(填序号)。
a.沸点:元素在周期表中的位置酸性:同温同浓度水溶液的pH:
(4)羰基硫水解及利用的过程如下部分产物已略去:
①常温下,在反应Ⅱ中,每吸收气体放出热量a kJ,其热化学方程式为______。
②已知X溶液中硫元素的主要存在形式为,则反应Ⅲ中生成该离子的离子方程式为______。
③如图是反应Ⅲ中,在不同反应温度下,反应时间与产量的关系图初始含量为请结合图象数据解释X溶液中除外,还有、的原因______。
18.五种元素原子的电子层结构如下:
A.1s22s22p63s23p63d54s2;B.1s22s22p63s2;C.1s22s22p6;D.1s22s22p63s23p2; E.[Ar]4s1
请回答:
(1)___________(填字母,下同)元素是稀有气体。含未成对电子数最多的元素是___________。
(2)A的元素符号是___________,其核外电子共有___________种运动状态。
(3)D元素原子核外电子排布图是___________,总共有___________个能级。
19.ⅰ用1~18号元素符号及其形成的化合物的化学式填空。
(1)原子半径最小的元素是_____。
(2)与水反应最剧烈的金属是____。
(3)最高价氧化物的水化物碱性最强的是______。
(4)最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物的是____________。
(5)气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是______。
ⅱ(6)写出CO2、H2O2的电子式:
CO2__________、H2O2__________。
(7)用电子式表示HCl和MgBr2的形成过程:
HCl__________;MgBr2__________。
ⅲ用X表示原子:
(8)中性原子的中子数N=________;
(9)AXn-共有x个电子,则该阴离子的质子数Z=______;
(10)12C16O2分子中的中子数N=_______。
20.氮、氧、氯是短周期中典型的非金属元素。
(1)氮原子核外共有_______种能量不同的电子,氯原子能量最高的电子有_______种电子云伸展方向。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体,每个原子最外层都达到8e结构,则其电子式为_______。
已知:①具有毒性和强氧化性。②酸性。
(3)含的废水直接排放会引起严重的水体污染,通常采用还原法将其转化为对环境无污染的气体排放,如工业上采用KI或处理,请写出与反应的离子方程式:_______。
(4)往冷溶液中加入下列某种物质可得稀溶液。该物质是_______(填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
(5)有咸味,不法商家会用其制作假食盐,引发中毒事故。请写出一种简单的方法检验NaCl中是否含有:_______。
21.根据要求填空:
(1)A+和B-的电子层结构都与氩相同,A+的结构示意图为___;
(2)碳原子核外有___种能量不同的电子,分布在___个轨道中;
(3)鉴别碳原子可以利用其激发态原子跃迁到基态所形成的特征___(吸收或发射)光谱;
(4)水、SiO2、硫三种物质沸点由大到小的顺序为___;
(5)下列变化:H-(g)=H(g) +e-吸收的能量为73kJ·mol-1,H(g)=H+(g)+e-吸收的能量为1311kJ·mol-1,则氢负离子H-的第一电离能为___;
(6)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。四种原子半径的由大到小顺序___(元素符号表示),能证明W、Z两元素非金属性强弱的离子方程式为___。
22.以下元素均为第4周期元素,请回答相关问题。
(1)钾、锰分别位于___________族、___________族。
(2)基态铁原子的电子排布式为___________。
(3)、、三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为___________;Br可与第三周期Cl元素形成化合物BrCl,其中显正价的元素为___________,原因是___________。
23.根据要求回答下列问题:
(1)工业上利用镍与CO形成化合物Ni(CO)4分离提纯镍。C原子能量最高的电子为_______轨道上的电子,该轨道呈_______形。CO的结构式为_______,WgCO中含键数目为_______。
(2)硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。基态Si原子中,电子占据的最高能层的符号为_______,核外电子的运动状态有_______种,有_______种能量不同的电子。
(3)有关碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 C-C C-H C-O Si-Si Si-H Si-O
键能/(KJ/mol) 356 413 336 226 318 452
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是_______。
(4)按要求写出由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子的化学式(各写一种):正四面体形分子_______,三角锥形分子_______,V形分子_______。
(5)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从原子核外电子结构角度来看,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。
24.工业上高纯硅可以通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g)﹣236kJ
(1)反应涉及的元素原子半径从大到小的排列顺序为_____。其中硅原子最外层有_____个未成对电子,有_____种不同运动状态的电子;
(2)反应涉及的化合物中,写出属于非极性分子的结构式:_____;产物中晶体硅的熔点远高HCl,原因是_____;
(3)氯和硫是同一周期元素,写出一个能比较氯和硫非金属性强弱的化学方程式:_____;
(4)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3分钟后达到平衡,测得气体质量减小8.4g,则在3分钟内H2的平均反应速率为_____;
(5)该反应的平衡常数表达式K=_____,可以通过_____使K增大;
(6)一定条件下,在密闭恒容器中,能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是_____。
a.v逆(SiCl4)=2v正(H2)
b.固体质量保持不变
c.混合气体密度保持不变
d.c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】N原子的价电子排布式为2s22p3,未成对电子数为3;Fe原子的价电子排布式为3d64s2,未成对电子数为4;Cr原子的价电子排布式为3d54s1,未成对电子数为6;Cu原子的价电子排布式为3d104s1,未成对电子数为1,则未成对电子数最多的是Cr原子,故选C。
2.B
【分析】根据题干信息,R最外层电子数为次外层的3倍,R是O;T无正价,T是F;Z的最外层电子数与次外层相等,Z是Be;X是Ca;X与R原子序数之和是W的2倍,W是Si;Y、Z、R、T位于同周期,X、Y是金属,Y是Li,据此分析解答。
【详解】A.非金属性:F>O>Si,则气态氢化物的稳定性:HF>H2O>SiH4,A正确;
B.CaO2中O的化合价为-1价,而SiO2中O的化合价为-2价,两者不同,B错误;
C.同周期元素,从左至右,原子半径依次减小,因此原子半径Li>Be>O>F,C正确;
D.金属性Ca>Be,因此最高价氧化物对应的水化物的碱性:Ca(OH)2>Be(OH)2,D正确;
答案选B。
3.B
【详解】 A.同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,则非金属性:F>O,同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则非金属性:O>S,则有非金属性:F>O>S,故A正确;
B.非金属性:Cl>S>P,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则稳定性:PH3<H2S<HCl,故B错误;
C.金属性:Na>Mg>Al,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,则碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故C正确;
D.非金属性:Cl>Br>I,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,故D正确;
故选B。
4.D
【详解】A.非金属性越强,氢化物越稳定,因此四种氢化物的稳定性依次减弱,A错误;
B.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则按Mg、Si、N、F的顺序原子半径由大到小,B错误;
C.电离能突变在I4,其常见化合价为+3价,可推测最外层为3个电子,C错误;
D.电离能较大的分别为P、Mg、Si,原子序数之和为15+12+14=41,D正确;
故选D。
5.D
【详解】W、X、Y均为短周期元素,它们可以形成离子化合物、W和Y两种元素的单质可以生成和两种化合物,推知W为Na、Y为O,和分别为Na2O、Na2O2,X元素的氢化物和它的某种氧化物反应,可以生成固态单质和水,则X为S,故为Na2SO3。
A.与水反应,生成的化合物NaOH中存在极性键和离子键,选项A错误;
B.同周期元素中,X的最高价氧化物的水化物H2SO4酸性比HClO4弱,选项B错误;
C.同主族元素中,Y的简单氢化物H2O因存在氢键,其沸点最高,选项C错误;
D.W、X、Y的简单离子半径由大到小顺序是,选项D正确;
答案选D。
6.B
【详解】A.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族元素的第一电离能比相邻的第ⅢA族元素的第一电离能大,A正确;
B.锗是金属元素而碳是非金属元素,锗的第一电离能低于碳,B不正确;
C.Ni的价电子排布式为3d84s2,未成对电子数为2,第二周期未成对电子数为2的元素有碳和氧,同周期从左到右电负性逐渐增大,则电负性C<O,故该元素为碳,C正确;
D.一般来说,元素的非金属性越强,电负性越大,D项正确;
故选B。
7.A
【详解】①钾单质太活泼,在中燃烧生成并能产生紫色火焰,错误;
②钾与水反应生成氢氧化钾,氢氧化钾与溶液反应生成氢氧化铜沉淀,能产生蓝色沉淀,正确;
③少量单质钾可保存在煤油中,用以隔绝氧气,正确;
④碱金属的熔沸点由上而下逐渐变小,钾的熔点、沸点分别为63℃、759℃,钠的熔点、沸点分别为97.72℃、883℃,错误;
故选A;
8.D
【详解】A.氯气有毒,进行尾气处理时导管应插到液面以下,使其充分反应,A项错误;
B.实验室制氯气需二氧化锰和浓盐酸在加热条件下进行,B项错误;
C.氯气中混有的氯化氢气体应用饱和食盐水除去,C项错误;
D.氯气与溴化钠反应生成溴单质,反应后振荡,生成的溴单质会被萃取到苯层,上层变为橙色,D项正确;
答案选D。
9.D
【分析】由原子序数依次增大的前20号主族元素X、Y、Z和W分别位于不同周期,结合相关信息可以确定X为H元素,Y的最高价态氧化物是常见的温室气体,可以知道Y为C,Z原子的最内层电子数与最外层电子数之比为1:3知道Z为O或S,由原子序数依次增大的前20号主族元素X、Y、Z、W,四种元素分占不同周期,可以知道Z为S,又因X和W同主族,则W为K。
【详解】A.K的电子层数最多,所以W的原子半径最大,选项A错误;
B.只有Z的最高价氧化物才会污染环境,CO2不是大气污染物,选项B错误;
C.X与Y能形成多种化合物,如CH4、C2H6、CH2=CH2等,选项C错误;
D.W为钾,其最高价氧化物对应的水化物KOH为强碱,选项D正确;
答案选D。
10.D
【分析】周期表中的“单元号和房间号”即周期和族,即元素在周期表中的位置,据此解答。
【详解】A.从Ne开始元素原子的第二电子层电子轨道表示式均为,故只知道第二电子层电子轨道表示式无法确定元素的位置,A不符合题意;
B.某元素在某种化合物中的化合价为+4无法确定其位置,如CO2种C为+4价,C位于周期表第二周期ⅣA族,N2O4中N为+4价,N位于周期表第二周期第ⅤA族,B不符合题意;
C.某元素的原子最外层上电子数为6无法确定其周期,如O位于第二周期ⅥA族,S位于第三周期ⅥA族,即ⅥA族元素的原子最外层电子数均为6,C不符合题意;
D.原子外围电子排布式为5s25p1位于第五周期ⅢA族,能确定其位置,D符合题意。
答案选D。
11.A
【分析】X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,X是O元素; X、Z同主族,Z是S元素;Y与W形成的盐的水溶液呈中性,Y是Na、W是Cl元素。
【详解】A.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:r(Na)>r(S)>r(O),故A正确;
B.非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性Cl>S,简单气态氢化物的热稳定性:HCl>H2S,故B错误;
C.O、Na形成的化合物中,Na2O2含共价键,故C错误;
D.S的氧化物的水化物H2SO3与Cl的氧化物的水化物HClO能发生氧化还原反应,故D错误;
选A。
12.D
【详解】A.第一周期最外层电子排布是从ns1过渡到ns2,故A错误;
B.非金属元素H元素位于s区,故B错误;
C.1s2是He元素属于0族元素,1s22s2是Be元素属于第IIA族元素,He是稀有气体元素,Be为金属元素,二者性质不相似,故C错误;
D.过渡元素包括副族与第Ⅷ族,为元素周期表中的第3列到12列,即ⅢB到ⅡB的10个纵行,都是金属元素,故D正确;
故答案选D。
13.A
【解析】略
14.B
【详解】A.钠镁离子核外电子数都是10,硫、氯离子核外电子数都是18,所以这几种离子的核外电子数不同,故A错误;
B.Na+、Mg2+、O2-、F-核外电子数都是10,所以这几种离子的核外电子数相等,故B正确;
C.氟离子核外有10个电子,氯离子核外有18个电子,溴离子核外有36个电子,碘离子核外有54个电子,所以其核外电子数不等,故C错误;
D.K+、Ca2+、S2-核外有18个电子,Ne原子核外有10个电子,所以其核外电子数不都相等,故D错误;
故选B。
15.(1) > <
(2) 利用最高价含氧酸酸性强弱判断 碳酸钠或碳酸氢钠 CO2+ +H2O= H2SiO3↓+
(3) 溴水、新制Na2S溶液 试管、胶头滴管 溶液变浑浊
【分析】探究C、Si、S、Br四种元素的非金属性强弱,利用稀硫酸与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应产生的二氧化碳能与硅酸钠反应产生白色沉淀硅酸,最高价氧化物的水化物的酸性越强,对应非金属性越强;
【详解】(1)根据元素周期表和元素周期律可知,同主族从上而下元素非金属性逐渐减弱,故非金属性:C>Si;同周期从左到右元素非金属性逐渐增强,故非金属性:Si(2)①利用稀硫酸与碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应产生的二氧化碳能与硅酸钠反应产生白色沉淀硅酸,最高价氧化物的水化物的酸性越强,对应非金属性越强;设计此实验的依据是利用最高价含氧酸酸性强弱判断;
②试剂A的名称是碳酸钠或碳酸氢钠;
③实验开始后,产生的二氧化碳与硅酸盐反应生成硅酸沉淀和碳酸盐,试剂B发生反应的离子方程式为CO2+ +H2O= H2SiO3↓+ ;
(3)小组同学通过化学实验证明了非金属性:Br>S,可以利用溴单质将硫置换出来,通过溴水与新制Na2S溶液反应,生成白色沉淀,故:
①完成实验需要的最合适试剂为溴水、新制Na2S溶液;
②完成实验所需要的最合适仪器有试管、胶头滴管;
③实验现象为溶液变浑浊。
16. 1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
【详解】(1)基态原子核外有26个电子,其核外电子排布式为,按照洪特规则,价层电子上6个电子优先占据5个不同轨道,故价层电子的电子排布图为,故答案为:;
(2)是26号元素,原子核外有24个电子,基态核外电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d6或,故答案为:1s22s22p63s23p63d6或;
(3)的原子序数为24,原子核外有21个电子,基态核外电子排布式为或,故答案为:或;
17. 第二周期第VIA族 d 从图形可知,,故部分硫元素的化合价将高于价
【分析】电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同的,原子序数越大,半径越小,则原子半径:,则O原子的半径最小,据此解答;
乙硫醇可以看作是乙醇分子中羟基被取代,据此解答;
氢化物的沸点高低与分子间作用力有关,不能根据沸点高低判断非金属性;元素周期律;元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物的酸性越强;元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物的酸性越强,据此解答;
常温下,在反应Ⅱ中,每吸收气体放出热量akJ,则34g硫化氢即1mol反应的热效应为34akJ,据此解答;
硫化钠与水反应生成、氢气和氢氧化钠,据此解答;
若只生成转移12mol电子,根据电子守恒可知,生成的氢气为6mol,即,由图象可知,生成的氢气大于6mol,则,所以失去的电子的物质的量大于12mol,因此产物中S的化合价高于价,所以有、,据此解答。
【详解】电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同的,原子序数越大,半径越小,则原子半径:,则O原子的半径最小,O元素位于第二周期第VIA族; 故答案为:第二周期第VIA族;
乙硫醇可以看作是乙醇分子中羟基被取代,则乙硫醇的结构式为,故答案为: ;
氢化物的沸点高低与分子间作用力有关,不能根据沸点高低判断非金属性,故a错误;
根据周期表中位置可知非金属性:,,但是不能比较C与S,故b错误;
元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物的酸性越强,但是不是最高价含氧酸,故c错误;
元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物的酸性越强,同温同浓度水溶液的pH:,说明碳酸的酸性小于硫酸,则非金属性:,故d正确;
故答案为:d;
常温下,在反应Ⅱ中,每吸收气体放出热量akJ,则34g硫化氢即1mol反应的热效应为34akJ,所以其热化学方程式为; 故答案为:;
硫化钠与水反应生成、氢气和氢氧化钠,其反应的离子方程式为:,故答案为:;
若只生成转移12mol电子,根据电子守恒可知,生成的氢气为6mol,即,由图象可知,生成的氢气大于6mol,则,所以失去的电子的物质的量大于12mol,因此产物中S的化合价高于价,所以有、; 故答案为:从图形可知,,故部分硫元素的化合价将高于价。
18. C A Mn 25 5
【分析】根据电子排布式,推出A为Mn,B为Mg,C为Ne,D为Si,E为K,据此分析;
【详解】(1)根据上述分析,Ne为稀有气体;根据能级所含原子轨道数以及每个轨道最多容纳2个电子,A中d能级上有5个原子轨道,最多容纳10个电子,因此A中未成对电子为5,B中没有未成对电子,C中没有未成对电子,D中p有3个原子轨道,最多容纳6个电子,即未成对有2,E有一个未成对电子,综上所述,含未成对电子数最多的元素是A;故答案为C;A;
(2)根据上述分析,A元素符号为Mn,核外有多少个电子,核外有多少种运动状态的电子,即Mn元素核外电子共有25种运动状态;故答案为Mn;25;
(3)D元素为Si,其轨道式为;含有的能级为1s、2s、2p、3s、3p,共有5个能级;故答案为;5。
19. H Na Na(或NaOH) Al[或Al(OH)3)] N A-Z x-n 22
【详解】ⅰ(1)原子的电子层数越少,其原子半径越小,同一周期元素中,原子半径随着原子序数增大而减小,原子半径最小的是H元素,故答案为H;
(2)同主族元素,原子半径随着原子序数增大而增大,同周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,则1~18号元素中原子半径最大的是Na元素,故答案为Na;
(3)元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,同周期元素从左向右,金属性依次减弱,同主族元素从上到下,金属性依次增强,则1~18号元素中金属性最强的是Na,最高价氧化物的水化物碱性最强的是氢氧化钠,故答案为Na(或NaOH);
(4)最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物的是氢氧化铝;故答案为Al[或Al(OH)3)];
(5)气态氢化物的水溶液呈碱性的气体是NH3,故答案为N;
ⅱ(6)二氧化碳为共价化合物,分子中存在两对碳氧共用电子对,电子式为:;双氧水为共价化合物,分子中存在两个氧氢键和一个O-O键,电子式为:,故答案为;;
(7)氯化氢为共价化合物,分子中氢原子与氯原子之间形成1对共用电子对,用电子式表示形成过程为;溴化镁是离子化合物,由溴离子与镁离子构成,用电子式表示的形成过程为,故答案为;;
ⅲ(7)X原子的质子数为Z,质量数为A,由质量数=质子数+中子数可知,X原子的中子数N=A-Z,故答案为A-Z;
(8)AXn-共有x个电子,原子AX的电子数为x-n,原子中质子数等于核外电子数,则AXn-的质子数为x-n,故答案为x-n;
(9)由质量数=质子数+中子数可知,12C16O2分子中的中子数为(12—6)+(16—8)×2=22,故答案为22。
20.(1) 3 3
(2)
(3)
(4)a
(5)取样,配成溶液,测pH,若为碱性,则含有亚硝酸钠,若中性,则不含亚硝酸钠(方法简单合理即可)
【详解】(1)氮原子电子排布式为1s22s22p3,因此核外共有3种能量不同的电子,氯原子能量最高的电子是2p3,根据洪特规则,优先单独占据一个轨道,2p轨道上有3种电子云伸展方向;故答案为:3;3。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体,每个原子最外层都达到8e结构,N需要3个电子达到稳定,O需要2个电子达到稳定,Cl需要1个电子达到稳定,N需要电子最多,因此N在中间,其电子式为 ;故答案为: 。
(3)①具有毒性和强氧化性。②酸性。
亚硝酸钠具有氧化性,与两者发生氧化还原反应生成氯化钠、氮气和水,其反应的离子方程式:+=N2↑+2H2O;故答案为:+=N2↑+2H2O。
(4)a.利用强酸制弱酸的原理,稀硫酸滴入到亚硝酸钠溶液中生成亚硝酸和硫酸钠,故a符合题意;b.根据酸性,二氧化碳酸性比乙酸酸性弱,因此不能制亚硝酸, 故b不符合题意; c.根据酸性,氮亚硫酸具有强还原性,具有毒性和强氧化性,二氧化硫通入亚硝酸钠溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钠、氮气和水,故c不符合题意;d.根据酸性,醋酸不能制得亚硝酸,故d不符合题意;综上所述,答案为:a。
(5)根据前面亚硝酸是弱酸,亚硝酸钠溶液呈碱性,检验NaCl中是否含有的简单的方法:取样,配成溶液,测pH,若为碱性,则含有亚硝酸钠,若中性,则不含亚硝酸钠;故答案为:取样,配成溶液,测pH,若为碱性,则含有亚硝酸钠,若中性,则不含亚硝酸钠(方法简单合理即可)。
21. 3 4 发射 SiO2>硫>水 73kJ/mol Mg>Si>S>O SiO32-+2H+=H2SiO3↓
【分析】根据离子核外电子排布规律画出结构示意图,判断轨道种类;根据光谱的形成原理分析解答;根据晶体的类型比较沸点大小;根据第一电离能的含义及题干信息计算第一电离能;根据核外电子排布规律推断元素种类,并根据元素周期律分析解答。
【详解】(1)设元素A的核电荷数是a,B元素原子的核电荷数为b,因为阴离子与阳离子电子层结构都与氩相同相同,即核外电子数相同,所以,,则为,其结构示意图为:,故答案为:;
(2)碳的电子排布式为,所以有3种能量不同的电子,p轨道上有2个电子,有2个纺锤形轨道,则核外共有轨道数4,故答案为:3;4;
(3)当碳原子从激发态跃迁到基态时,要发射能量,故答案为:发射;
(4)水常温下为液体,硫常温下为淡黄色粉末,为分子晶体,为原子晶体,水、、硫三种物质沸点由大到小的顺序为硫水,故答案为:硫水;
(5)第一电离能为失去1个电子所吸收的能量,由吸收的能量为,可知氢负离子的第一电离能为,故答案为:;
(6)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,X有2个电子层,最外层电子数为6,故X为O元素;W与X属于同一主族,故W为S元素;Y原子的最外层只有2个电子,原子序数大于O元素,故Y处于第三周期,故Y为Mg元素;Z单质可制成半导体材料,Z为Si元素;同周期自左而右,原子半径减小,同主族电子层越多原子半径越大,故原子半径,最高价氧化物对应水合物的酸性越强、氢化物稳定性越强,对应非金属元素的非金属性越强,在硅酸钠溶液中滴加稀硫酸,有白色沉淀生成,发生的离子反应为,体现硫酸酸性强于硅酸,可以证明S的非金属性大于Si,故答案为:;。
22.(1) ⅠA ⅦB
(2)
(3) Br>Se>As Br 电负性Br<Cl,因此在化合物中Br显正价
【解析】(1)
钾为19号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,它位于第4周期第ⅠA 族;锰为25号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,它位于第4周期第ⅦB族。答案为:ⅠA;ⅦB;
(2)
铁为26号元素,基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。答案为:1s22s22p63s23p63d64s2或;
(3)
、、为第4周期的相邻元素,非金属性Br>Se>As,则三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为Br>Se>As;Br与Cl为同主族元素,Br在Cl的下方,同主族元素从上到下,非金属性依次减弱,则非金属性Br<Cl,所以在BrCl中,显正价的元素为Br,原因是电负性Br<Cl,因此在化合物中Br显正价。答案为:Br>Se>As;Br;电负性Br<Cl,因此在化合物中Br显正价。
23.(1) 2p 哑铃 CO
(2) M 14 5
(3)C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定,而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成
(4) CH4 NH3 H2O
(5)Fe3+的3d5半满状态更稳定
【解析】(1)
C原子的电子排布式为1s22s22p2,故能量最高的电子为2p轨道上的电子,该轨道呈哑铃形;
CO与N2互为等电子体,结构相似;CO的结构式为CO;1个CO分子中含2个键,wgCO的物质的量为n===mol,wgCO含键个数为=;
(2)
硅原子核外有14个电子,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,对应能层分别为K、L、M,其中能量最高的是最外层M层;故答案为: M;
根据硅原子为14号元素,则核外有14种不同运动状态的电子;有5个能级,故有5种能量不同的电子;
(3)
C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定,而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成,故硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多;
(4)
由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子,说明中心原子价层电子对是4,如果是正四面体构型,则中心原子不含孤电子对,如果呈三角锥型结构说明中心原子含有一个孤电子对,如果呈V形结构则说明中心原子含有2个孤电子对,所以正四面体分子为CH4,三角锥分子为NH3,V形分子为H2O,故答案为:CH4;NH3;H2O;
(5)
Fe原子失去2个电子形成Fe2+,失去3个电子形成Fe3+,则Fe2+、Fe3+的价电子排布分别为3d6、3d5,Fe3+的3d5半满状态更稳定。
24. Si>Cl>H 2 14 、H-H Si是原子晶体而HCl是分子晶体 H2S+Cl2=S↓+2HCl 0.1mol/(L.min) 升高温度 bc
【详解】⑴ 反应涉及的原子有Si、Cl、H,根据电子层数越多半径越大,电子层数相同,原子序数越大半径越小得出半径大小关系:Si>Cl>H;Si原子最外层有4个电子,最外层电子排布式为:3s23p2,p轨道有2个未成对电子;Si原子核外共有14个电子,所以就有14种不同运动状态的电子,故答案为Si>Cl>H;2;14;
⑵SiCl4为正四面体结构是非极性分子,其结构式为: ,H2是双原子形成的单子分子,也是非极性分子,其结构式为H-H;产物中硅是原子晶体,HCl形成的是分子晶体,故晶体硅的熔点远高HCl固体的熔点,故答案为、H-H;Si是原子晶体而HCl是分子晶体;
⑶ 非金属性强的非金属单质可以从溶液中置换出非金属性弱的非金属单质,化学反应方程式:H2S+Cl2 = 2HCl + 2S↓,故答案为H2S+Cl2 = 2HCl + 2S↓;
⑷ 根据化学反应方程式SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g)减轻的质量是生成硅的质量,所以生成硅的物质的量n(Si)= ,根据n(H2):n(Si) =2:1 得出n(H2) = 0.6 mol,再根据化学反应速率公式得出,故答案为0.1mol/(L min);
⑸平衡常数表达式等于生成物平衡浓度幂之积比上反应物平衡浓度幂之积,此反应K=,反应为吸热反应,升温可以使平衡右移,生成物平衡浓度增大,反应物浓度减小,故K增大;故答案为;升高温度;
(6)a.v逆(SiCl4)=2v正(H2),说明正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,故a错误;
b.只有达到平衡时,固体质量才为一定值,未达平衡时一直在变化,故固体质量保持不变说明反应达到平衡状态,故b正确;
c.根据质量守恒定律可知固体质量与气体总质量之和为一定值,只有达到平衡时,气体质量才为一定值,未达平衡时一直在变化,由于容积固定,所以混合气体密度保持不变说明反应达到平衡状态,故c正确;
d.c(SiCl4)、c(H2)和c(HCl)的初始浓度未知,变化量也未知,所以当c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4时不一定为化学平衡状态,故d错误;
故答案为bc。
【点睛】化学平衡常数只是温度的函数,吸热反应升高温度使化学平衡常数增大。
答案第1页,共2页
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