增分微练(六) 元素推断题的突破
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.周期表中ⅢA族元素及其化合物应用广泛。硼熔点很高,其硬度仅次于金刚石,硼烷(B2H6,常温下为气态)是一种潜在的高能燃料,氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一,与硼烷的相对分子质量相近,但沸点却比硼烷高得多。下列说法正确的是( )
A.H3NBH3分子间存在氢键
B.BF3是由极性键构成的极性分子
C.基态镓原子(31Ga)核外电子排布式为4s24p1
D.ⅢA族元素单质的晶体类型相同
2.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素,W2X是维持生命过程的必需物质,WY可用于玻璃的刻蚀,ZX2是酸雨的主要形成原因之一,室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是( )
A.Y的第一电离能在四种元素中最大
B.W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化
C.W2X的沸点高于W2Z的沸点
D.ZY4分子中原子均为8电子结构
3.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W的简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可作制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径:W>Y>Z>X
B.Y原子的价层电子轨道表示式为
C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为[HH]+
D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p
4.四种短周期主族元素Q、X、Y、Z的原子序数依次增大,由它们组成的一种化合物结构如图所示,其中Y、Z同族,基态X原子核外有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.电负性:QB.同周期主族元素中第一电离能比Y大的只有一种
C.Z的氧化物对应的水化物为二元强酸
D.简单氢化物稳定性:X>Y>Z
5.如图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子,其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z,工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。E是短周期元素,E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同,W3-与E-的电子结构相同。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:W>E>Y
B.X的第一电离能在同周期元素中排第三
C.简单氢化物键角:Y>W
D.已知电负性Y>Cl,则YCl3水解生成HYO3和HCl
6.短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次递增,X、Z同主族,W、Y同主族。由上述元素组成的物质甲~己转化关系如图,乙、丙、丁、戊都是二元化合物,丁的焰色试验为黄色,己为淡黄色单质。下列说法错误的是( )
A.只有甲的水溶液为碱性
B.X和Z能形成多种酸根离子
C.沸点:戊>乙
D.电负性:X>Z>W
7.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,Y、Z、W位于同周期,上述部分元素组成的物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:Z>W>Y
B.简单氢化物的沸点:W>Z
C.键角:X2W>ZX3
D.转化关系中Y原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
8.如图所示为某物质的结构。已知W、Y、Z属于不同周期、不同主族的短周期元素,W、Y、Z原子最外层电子数之和等于X原子最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述错误的是( )
W2+
A.Y元素在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA族
B.W、X对应的简单离子半径:X>W
C.该物质具有强氧化性,可以用作漂白剂
D.该物质中,Y、X原子的最外层均满足8电子稳定结构
二、非选择题
9.现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价层电子排布为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的;E元素+3价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。
(1)A元素的第一电离能________(填“<”“>”或“=”)B元素的第一电离能,A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为________________________________(用元素符号表示)。
(2)D元素原子的价层电子排布式为____________________________________。
(3)C元素的电子排布图为____________________;E3+的离子符号为______________。
(4)F元素位于元素周期表的________区,其基态原子的电子排布式为____________________________________。
(5)G元素可能的性质为________(填字母)。
A.其单质可作为半导体材料
B.其电负性大于磷
C.其原子半径大于锗
D.其第一电离能小于硒
(6)I1(Mg)________I1(Al) (填“>”或“<”),其原因是________________________________________________________________________。
10.Y、Z、W、R、M五种元素,位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大,有如下信息:
元素 相关信息
Y 原子核外有6个不同运动状态的电子
Z 非金属元素,基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同
W 主族元素,与Z原子的价电子数相同
R 价层电子排布式为3d64s2
M 位于第ⅠB族,其被称作“电器工业的主角”
回答下列问题(Y、Z、W、R、M用所对应的元素符号表示):
(1)Z、W元素相比,第一电离能较大的是________,M2+的核外电子排布式为________________。
(2)M2Z的熔点比M2W的________(填“高”或“低”),请解释原因:________________________________________________________________________。
(3)WZ2的VSEPR模型名称为__________;WZ3的三聚体环状结构如图所示,该结构的一个分子中含有________个σ键。
(4)
图1
M的单质及其化合物在很多领域有重要的用途。如单质用来制造电线电缆,其一种氧化物可作为半导体材料,其硫酸盐可用作杀菌剂。图1是M的某种氧化物的晶胞结构示意图,则该晶胞中阴离子数为__________;其硫酸盐结晶水合物MSO4·5H2O可写成[M(H2O)4]SO4·H2O,结构示意图如图2。
下列说法正确的是________(填字母)。
A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化
B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C.该硫酸盐结晶水合物晶体属于分子晶体,分子间存在氢键
D.该硫酸盐结晶水合物中的水在不同温度下会分步失去
往M的硫酸盐溶液中加入过量氨水,可生成[M(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间结构都是三角锥形,但NF3不易与M2+形成配离子,其原因是________________________________________________________________________。
增分微练(六) 元素推断题的突破
1.A 解析 H3NBH3分子中存在N—H键,所以H3NBH3分子间可形成氢键,A项正确;BF3中B原子的价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,结构对称,是由极性键构成的非极性分子,B项错误;镓原子(31Ga)核外有31个电子,基态镓原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,C项错误;硼元素可以形成共价晶体和分子晶体,铝、镓、铟、铊都是金属晶体,D项错误。
2.D 解析 WY是HF,则W2X是H2O,ZX2是SO2,即W是H元素,X是O元素,Y是F元素,Z是S元素。在H、O、F、S元素中,F元素的第一电离能最大,A项正确;H2O中O原子的价层电子对数为4,采用sp3杂化,SO2中S原子的价层电子对数是3,采用sp2杂化,B项正确;由于H2O可以形成分子间氢键,所以H2O的沸点高于H2S的沸点,C项正确;SF4的结构为,F原子达到8电子结构,S原子最外层有10个e-,D项错误。
3.B 解析 根据m可作制冷剂,可知m为NH3,无色气体p遇空气变红棕色,则p为NO。W的简单氢化物r溶于水完全电离,再结合原子最外层电子数关系可知,W为Cl元素,r为HCl。故X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Cl元素。简单离子半径Cl->N3->O2->H+,A项正确;N原子的价层电子轨道表示式为,B项错误;HCl与NH3反应生成NH4Cl,NH4Cl中阳离子的电子式为[HH]+,C项正确;NH3和O2在一定条件下可发生反应4NH3+5O24NO+6H2O,D项正确。
4.A 解析 四种短周期主族元素Q、X、Y、Z的原子序数依次增大,在该化合物中,Y形成2个键,Z形成6个键,又Y、Z同族,则Y为O元素,Z为S元素,X形成4个键,基态X原子核外有2个未成对电子,则Z为C元素,Q形成1个键,则Q为H元素,据此分析解答。由分析知,Q、X、Y、Z分别为H、C、O、S。电负性HS>C ,D项错误。
5.D 解析 X、Y、Z、W为同一族的元素,图中它们一个原子均形成了三个共价键,根据分子的成键特征可知,四者均为ⅤA族元素,工业上利用沸点差异能从空气中分离出Y的单质,则Y为N;W3-与E-的电子结构相同,且E是短周期元素,则W为P;E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同,E形成1个共价键,则E最外层有7个电子,再结合W3-与E-的电子结构相同知E为Cl;X的电负性大于Z,则推测X为As、Z为Sb。综上,X、Y、Z、W、E依次为As、N、Sb、P、Cl。简单离子半径:P3->Cl->N3-,A项正确;第一电离能:Kr>Br>As>Se,As位于第三位,B项正确;N的原子半径较小,电负性较大,故NH3分子的键角大于PH3,C项正确;电负性:N>Cl,NCl3水解生成NH3和HClO,D项错误。
6.A 解析 丁的焰色试验为黄色,丁中含有Na元素,己为淡黄色单质,己是S单质,W、X、Y、Z的原子序数依次递增,X、Z同主族,W、Y同主族,则Z是S元素、Y是Na元素、W是H元素、X是O元素。甲是NaOH、乙是H2S、丙是SO2或H2O2、丁是Na2S、戊是H2O、己是S单质。NaOH、Na2S的水溶液都为碱性,A项错误;O元素和S元素能形成S、S、S2 等多种酸根离子,B项正确;H2O分子间能形成氢键,沸点H2O>H2S,C项正确;非金属性越强,电负性越大,电负性O>S>H,D项正确。
7.C 解析 短周期元素Y、Z、W位于同周期,且Y形成4个共价键,W形成2个共价键,则Y、Z、W可能为C、N、O元素或Si、P、S元素,结合题给转化关系可知,Y为C元素,Z为N元素,W为O元素。X的原子序数最小,且形成1个共价键,则X为H元素。题给转化关系为。同周期元素从左至右第一电离能整体呈增大趋势,但N原子的2p轨道为半充满的稳定状态,其第一电离能大于O原子,因此第一电离能N>O>C,A项正确;H2O常温下为液态,NH3常温下为气态,沸点H2O>NH3,B项正确;H2O、NH3的中心原子的价层电子对数均为4,H2O中O原子上含2个孤电子对,NH3中N原子上含1个孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥作用越大,键角越小,因此键角H2O8.A 解析 短周期元素W形成+2价阳离子,W为Mg元素;Y形成4个共价键,且该阴离子带2个单位负电荷,Y不与W同周期,则Y为B元素;Z形成1个共价键,且不与W、Y同周期,Z为H元素;X形成2个共价键,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则X为O元素。Mg、B、H原子的最外层电子数之和为6,等于O原子的最外层电子数,符合题干要求。B元素位于第二周期第ⅢA族,A项错误;核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径O2->Mg2+,B项正确;该物质中含有过氧键,具有强氧化性,可以用作漂白剂,C项正确;该化合物中每个B原子均与4个O原子形成3个共价键及1个配位键,B原子与O原子的最外层均满足8电子稳定结构,D项正确。
9.答案 (1)> N Fe3+
(4)ds 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (5)A
(6)> 镁原子的3s轨道处于全充满状态,3p轨道处于全空状态,比较稳定,而铝原子3p轨道上只有一个电子,不稳定
解析 A元素的价层电子排布为nsnnpn+1,则A是N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C是F元素,那么B是O元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的1/6,则D是Mg元素;E元素+3价离子的3d轨道为半充满状态,则E是Fe元素;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则F是Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,且原子序数大于Cu,则G是As元素。(1)由于N原子的最外层电子处于半充满的稳定状态,失去电子比O原子难,所以元素的第一电离能A>B;一般情况下同一周期的主族元素,原子序数越大,元素的电负性越大,所以A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为NAl,I1(Mg)>I1(Al),因为Mg原子的3s轨道处于全充满状态,3p轨道处于全空状态,比较稳定,而Al原子的3p轨道只有一个电子,不稳定,故活动性Mg>Al,而第一电离能I1(Mg)>I1(Al)。
10.答案 (1)O [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 (2)高 氧离子的半径小于硫离子的半径,Cu2O比Cu2S的键能大 (3)平面三角形 12
(4)4 BD NF3中氟原子电负性大,使N原子上的孤电子对离核较近,难以与Cu2+形成配位键
解析 Y、Z、W、R、M五种元素位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大。Y的原子核外有6个不同运动状态的电子,Y为C元素;Z是非金属元素,基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同,Z的电子排布式为1s22s22p4,Z为O元素;W是主族元素,与Z原子的价电子数相同,W为S元素;R的价层电子排布式为3d64s2,R为Fe元素;M位于第ⅠB族,其被称作“电器工业的主角”,为Cu元素,据此分析结合元素性质解答。(1)Z为O元素,W为S元素,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,O元素和S元素相比,第一电离能较大的是O元素,M为Cu元素,Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。(2)M为Cu元素,Z为O元素,W为S元素,M2Z为Cu2O,M2W为Cu2S,由于氧离子的半径小于硫离子的半径,则Cu2O比Cu2S的键能大,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高。(3)W为S元素,Z为O元素,WZ2为SO2,中心S原子价层电子对数=2+=3,S原子采取sp2杂化,VSEPR模型名称为平面三角形;单键都为σ键,根据SO3的三聚体环状结构图可知,该结构的分子中含有12个σ键。(4)晶胞中阴离子O2-处于晶胞8个顶点、4个侧棱棱心、上下底面面心和体心,由均摊法,数目为8×+4×+2×+1=4;由CuSO4·5H2O结构示意图及其性质,在结构示意图,只有H2O中的O原子和S中的2个羟基氧为sp3杂化,A项错误;在结构示意图中,Cu2+和硫酸根离子之间为离子键,H2O中氢氧原子之间为共价键,H2O中的O原子与Cu2+形成配位键,B项正确;CuSO4·5H2O晶体属于离子晶体,C项错误;由于连接方式不同,有的水分子是其中O原子与Cu2+形成配位键,有的水分子是以氢键和其他水分子相互作用,故该CuSO4·5H2O中的水在不同温度下会分步失去,D项正确;故选BD。由于NF3中氟原子电负性大,使N原子上的孤电子对离核较近,难以与Cu2+形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子。(共36张PPT)
增分微练(六)
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一、选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.周期表中ⅢA族元素及其化合物应用广泛。硼熔点很高,其硬度仅次于金刚石,硼烷(B2H6,常温下为气态)是一种潜在的高能燃料,氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一,与硼烷的相对分子质量相近,但沸点却比硼烷高得多。下列说法正确的是( )
A.H3NBH3分子间存在氢键
B.BF3是由极性键构成的极性分子
C.基态镓原子(31Ga)核外电子排布式为4s24p1
D.ⅢA族元素单质的晶体类型相同
H3NBH3分子中存在N—H键,所以H3NBH3分子间可形成氢键,A项正确;BF3中B原子的价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,结构对称,是由极性键构成的非极性分子,B项错误;镓原子(31Ga)核外有31个电子,基态镓原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,C项错误;硼元素可以形成共价晶体和分子晶体,铝、镓、铟、铊都是金属晶体,D项错误。
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2.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素,W2X是维持生命过程的必需物质,WY可用于玻璃的刻蚀,ZX2是酸雨的主要形成原因之一,室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是( )
A.Y的第一电离能在四种元素中最大
B.W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化
C.W2X的沸点高于W2Z的沸点
D.ZY4分子中原子均为8电子结构
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3.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W的简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可作制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法不正确的是( )
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4.四种短周期主族元素Q、X、Y、Z的原子
序数依次增大,由它们组成的一种化合物
结构如图所示,其中Y、Z同族,基态X原
子核外有2个未成对电子。下列说法正确的
是( )
A.电负性:QB.同周期主族元素中第一电离能比Y大的只有一种
C.Z的氧化物对应的水化物为二元强酸
D.简单氢化物稳定性:X>Y>Z
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四种短周期主族元素Q、X、Y、Z的原子序数依次增大,在该化合物中,Y形成2个键,Z形成6个键,又Y、Z同族,则Y为O元 素,Z为S元素,X形成4个键,基态X原子核外有2个未成对电子,则Z为C元素,Q形成1个键,则Q为H元素,据此分析解答。由分析知,Q、X、Y、Z分别为H、C、O、S。电负性HS>C ,D项错误。
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5.如图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子,其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z,工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。E是短周期元素,E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同,W3-与E-的电子结构相同。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:W>E>Y
B.X的第一电离能在同周期元素中排第三
C.简单氢化物键角:Y>W
D.已知电负性Y>Cl,则YCl3水解生成HYO3和HCl
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X、Y、Z、W为同一族的元素,图中它们一个原子均形成了三个共价键,根据分子的成键特征可知,四者均为ⅤA族元素,工业上利用沸点差异能从空气中分离出Y的单质,则Y为N;W3-与E-的电子结构相同,且E是短周期元素,则W为P;E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同,E形成1个共价键,则E最外层有7个电子,再结合W3-与E-的电子结构相同知E为Cl;X的电负性大于Z,则推测X为As、Z为Sb。综上,X、Y、Z、W、E依次为As、N、Sb、P、
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Cl。简单离子半径:P3->Cl->N3-,A项正确;第一电离能:Kr>Br>As>Se,As位于第三位,B项正确;N的原子半径较小, 电负性较大,故NH3分子的键角大于PH3,C项正确;电负性:N>Cl,NCl3水解生成NH3和HClO,D项错误。
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6.短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次递增,X、Z同主族,W、Y同主族。由上述元素组成的物质甲~己转化关系如图,乙、丙、丁、戊都是二元化合物,丁的焰色试验为黄色,己为淡黄色单质。下列说法错误的是( )
A.只有甲的水溶液为碱性
B.X和Z能形成多种酸根离子
C.沸点:戊>乙
D.电负性:X>Z>W
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丁的焰色试验为黄色,丁中含有Na元素,己为淡黄色单质,己是S单质,W、X、Y、Z的原子序数依次递增,X、Z同主族,W、Y同主族,则Z是S元素、Y是Na元素、W是H元素、X是O元素。甲是NaOH、乙是H2S、丙是SO2或H2O2、丁是Na2S、戊是H2O、己是S单质。NaOH、Na2S的水溶液都为碱性,A项错误;O元素和S元素能形成S、S、S2 等多种酸根离子,B项正确;H2O分子间能形成氢键,沸点H2O>H2S,C项正确;非金属性越 强,电负性越大,电负性O>S>H,D项正确。
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7.短周期元素X、Y、
Z、W的原子序数依
次递增,Y、Z、W
位于同周期,上述部分元素组成的物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:Z>W>Y
B.简单氢化物的沸点:W>Z
C.键角:X2W>ZX3
D.转化关系中Y原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
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轨道为半充满的稳定状态,其第一电离能大于O原子,因此第一电离能N>O>C,A项正确;H2O常温下为液态,NH3常温下为气 态,沸点H2O>NH3,B项正确;H2O、NH3的中心原子的价层电子对数均为4,H2O中O原子上含2个孤电子对,NH3中N原子上含1个孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥作用越大,键角越小,因此键角H2O解析
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8.如图所示为某物质的结构。已知W、Y、Z属于不同周期、不同主族的短周期元素,W、Y、Z原子最外层电子数之和等于X原子最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述错误的是( )
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A.Y元素在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA族
B.W、X对应的简单离子半径:X>W
C.该物质具有强氧化性,可以用作漂白剂
D.该物质中,Y、X原子的最外层均满足8电子稳定结构
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短周期元素W形成+2价阳离子,W为Mg元素;Y形成4个共价键,且该阴离子带2个单位负电荷,Y不与W同周期,则Y为B元素; Z形成1个共价键,且不与W、Y同周期,Z为H元素;X形成2个共
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价键,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则X为O元素。Mg、B、H原子的最外层电子数之和为6,等于O原子的最外层电子数,符合题干要求。B元素位于第二周期第ⅢA族,A项错误;核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径O2->Mg2+,B项正确;该物质中含有过氧键,具有强氧化性,可以用作漂白剂,C项正确;该化合物中每个B原子均与4个O原子形成3个共价键及1个配位键,B原子与O原子的最外层均满足8电子稳定结构,D项正确。
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二、非选择题
9.现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价层电子排布为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的;E元素+3价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。
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(1)A元素的第一电离能 (填“<”“>”或“=”)B元素的第一电离能,A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)D元素原子的价层电子排布式为 。
(3)C元素的电子排布图为___________________;E3+的离子符号为 ______。
(4)F元素位于元素周期表的 区,其基态原子的电子排布式为 _________________________________。
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>
N3s2
Fe3+
ds
1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(5)G元素可能的性质为 (填字母)。
A.其单质可作为半导体材料
B.其电负性大于磷
C.其原子半径大于锗
D.其第一电离能小于硒
(6)I1(Mg) I1(Al) (填“>”或“<”),其原因是______________________
_________________________________________________________________________________。
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A
>
镁原子的3s轨道处于全充满状态,3p轨道处于全空状态,比较稳定,而铝原子3p轨道上只有一个电子,不稳定
A元素的价层电子排布为nsnnpn+1,则A是N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C是F元素,那么B是O元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的1/6,则D是Mg元素;E元素+3价离子的3d轨道为半充满状态,则E是Fe元素;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则F是Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧 毒,且原子序数大于Cu,则G是As元素。
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(1)由于N原子的最外层电子处于半充满的稳定状态,失去电子比O原子难,所以元素的第一电离能A>B;一般情况下同一周期的主族元素,原子序数越大,元素的电负性越大,所以A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为N解析
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(5)G为As元素,位于金属与非金属的分界线处,其单质为半导 体,其电负性小于磷,原子半径小于锗,第一电离能大于硒。(6)D为Mg元素,活动性Mg>Al,I1(Mg)>I1(Al),因为Mg原子的3s轨道处于全充满状态,3p轨道处于全空状态,比较稳定,而Al原子的3p轨道只有一个电子,不稳定,故活动性Mg>Al,而第一电离能I1(Mg)>I1(Al)。
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10.Y、Z、W、R、M五种元素,位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大,有如下信息:
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元素 相关信息
Y 原子核外有6个不同运动状态的电子
Z 非金属元素,基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同
W 主族元素,与Z原子的价电子数相同
R 价层电子排布式为3d64s2
M 位于第ⅠB族,其被称作“电器工业的主角”
回答下列问题(Y、Z、W、R、M用所对应的元素符号表示):
(1)Z、W元素相比,第一电离能较大的是 ,M2+的核外电子排布式为 。
(2)M2Z的熔点比M2W的 (填“高”或“低”),请解释原因:__________
___________________________________________。
(3)WZ2的VSEPR模型名称为 ;WZ3的
三聚体环状结构如图所示,该结构的一个分子中含
有 个σ键。
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O
[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
高
氧离子的半径小于硫离子的半径,Cu2O比Cu2S的键能大
平面三角形
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(4)M的单质及其化合物在很多领域有重要的用途。如单质用来制造电线电缆,其一种氧化物可作为半导体材料,其硫酸盐可用作杀菌剂。图1是M的某种氧化物的晶胞结构示意图,则该晶胞中阴离子数
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为 ;其硫酸盐结晶水合物MSO4·5H2O可写成[M(H2O)4]SO4 ·H2O,结构示意图如图2。
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下列说法正确的是 (填字母)。
A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化
B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C.该硫酸盐结晶水合物晶体属于分子晶体,分子间存在氢键
D.该硫酸盐结晶水合物中的水在不同温度下会分步失去
往M的硫酸盐溶液中加入过量氨水,可生成[M(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间结构都是三角锥形,但NF3不易与M2+形成配离 子,其原因是_______________________________________________
____________________________。
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BD
NF3中氟原子电负性大,使N原子上的孤电子对离核较近,难以与Cu2+形成配位键
Y、Z、W、R、M五种元素位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大。Y的原子核外有6个不同运动状态的电子,Y为C元素;Z是非金属元素,基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同,Z的电子排布式为1s22s22p4,Z为O元素;W是主族元素,与Z原子的价电子数相同,W为S元素;R的价层电子排布式为3d64s2,R为Fe元素;M位于第ⅠB族,其被称作“电器工业的主角”,为Cu元素,据此分析结合元素性质解答。
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(1)Z为O元素,W为S元素,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,O元素和S元素相比,第一电离能较大的是O元素,M为Cu元素,Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。(2)M为Cu元素,Z为O元素,W为S元素,M2Z为Cu2O,M2W为Cu2S,由于氧离子的半径小于硫离子的半径,则Cu2O比Cu2S的键能大,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高。(3)W为S元素,Z为O元素,WZ2为SO2,中心S原子价层电子对数=2+=3,S原子采取sp2
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杂化,VSEPR模型名称为平面三角形;单键都为σ键,根据SO3的三聚体环状结构图可知,该结构的分子中含有12个σ键。(4)晶胞中阴离子O2-处于晶胞8个顶点、4个侧棱棱心、上下底面面心和体心,由均摊法,数目为8×+4×+2×+1=4;由CuSO4·5H2O结构示意图及其性质,在结构示意图,只有H2O中的O原子和S中的2个羟基氧为sp3杂化,A项错误;在结构示意图中,Cu2+和硫酸根离子之间为离子键,H2O中氢氧原子之间为共价键,H2O中的
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O原子与Cu2+形成配位键,B项正确;CuSO4·5H2O晶体属于离子晶体,C项错误;由于连接方式不同,有的水分子是其中O原子与Cu2+形成配位键,有的水分子是以氢键和其他水分子相互作用,故该CuSO4·5H2O中的水在不同温度下会分步失去,D项正确;故选BD。由于NF3中氟原子电负性大,使N原子上的孤电子对离核较近,难以与Cu2+形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子。
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