2009年高考化学试题分类汇编——物质结构 元素周期律
1.(山东卷11)元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构
D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
答案:B
解析:
处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素,既表现金属性,又表现非金属性,A错误;主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数,也等于其最外层电子数,B正确;H+的最外层电子分别是0,C项错误;同一主族的元素的原子最外层电子数虽相同,但是核电荷数、原子半径不同,化学性质不完全相同学,D错误。
2.(09安徽卷7)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是
A.石墨烯与石墨互为同位素
B.0.12g石墨烯中含有6.02*1022个碳原子
C石墨烯是一种有机物
D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合
答案:D
解析:
同位素的研究对象是原子,A选项错误;
0.12g石墨烯的物质的量为0.01mol,所含碳原子个数为0.01NA,B选项错误;有机物一般含有碳、氢元素,C选项错误;
由图示可知,石墨烯中碳原子间均为共价键结合,D选项正确。
3.(09全国卷Ⅱ9)某元素只存在两种天然同位素,且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是
A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素
C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子
答案:D
解析:
核外电子数等于其质子数,C项正确;
用质子数分别减去各周期所含有的元素种类,63-2-8-8-18-18=9,显然其属于第六周期,从左到右的第9种,而第六周期中包含镧系,所以它应属于副族,A项、B项均正确;
由于存在同位素,所以相对原子质量应是同位素的平均值,而不代表其中一种元素的质量数,故中子数不能用152-63=89来计算,D项错。
4.09江苏卷2.)下列有关化学用语使用正确的是21世纪教育网
A. 硫原子的原子结构示意图:
B.NH4Cl的电子式:
C.原子核内有10个中子的氧原子:
D.对氯甲苯的结构简式:
答案:C
解析:
A项,硫原子的原子结构示意图最外电子层应为6个电子,所以A项错误,
B项, 是由 离子构成,由于是阴离子,必须写出电子式,
C项,表示质量数为18,质子数为8的氧原子,所以该原子核内有10个中子
D项,该结构简式是邻氯甲苯,因为氯原子和甲基的位置在相邻的碳原子上。对氯甲苯中的氯原子和甲基的位置应该处于相对位置。
5.(09江苏卷8)X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是
A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大
B.元素X不能与元素Y形成化合物
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
答案:C
解析:21世纪教育网
从题目所给的条件可以看出X是元素,Y是元素,Z是元素,W是元素,R是元素。所以,A项,Y、Z、W具有相同电子层结构的离子(、、),其半径依次减小(判断依据:核外电子排布相同的微粒,半径随着核电荷数的增加而减小);B项,X和Y元素能形成2种化合物,和;C项,元素Y、R分别与元素X形成的化合物是氢化物,因为Y(O元素)和R(S元素)的非金属性强弱:YR,所以对应的氢化物的稳定性:;W元素最高价氧化物的水化物是,是中强碱,而R元素最高价氧化物的水化物是,是强酸。
6.(09广东理科基础35)下表是元素周期表的一部分,有关说法正确的是
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B.a、b、e三种元素的原子半径:e>b>a
C.六种元素中,c元素单质的化学性质最活泼
D.c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案:D
解析:d、e位于同一主族,上面的非金属性强,故氢化物稳定,A项错;a、b、e三种元素位于同一周期,前面的元素半径大,故B项错;六种元素中,f为氯,单质是最活泼的,C项错;c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为H2CO3,H2SO4和HClO4,酸性依次增强,D项正确。
7. (09广东化学1) 我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素与的说法正确的是
A. 与互为同位素
B. 与的质量数相同
C. 与是同一种核素
D. 与的核外电子数和中子数均为62
答案:A
解析:
由稀土元素可知,该元素是含有相同质子不同中子的同种元素;其中的质量数为144,中子数为82;的质量数为150,中子数为88;故B、D项错;
根据核素的定义“含有一定数目的质子和一定数目的中子”可知为两种核素,故C错。
8.(09广东化学11) 元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是
A.同周期元素中X的金属性最强
B.原子半径X>Y,离子半径X+>Z2-
C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
答案:B
解析:
根据X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,可推Z在X、Y的上一个周期,又因为X、Y、Z原子序数之和为36,综合判断知X为Na、Z为O、Y为Cl,B项中的离子半径应为:Z2->X+。
9.(09广东化学16) 磷钨酸H3PW12O40等杂多酸可代替浓硫酸用于乙酸乙酯的制备。下列说法不正确的是21世纪教育网
A.H3PW12O40在该酯化反应中其催化作用
B.杂多酸盐Na2HPW12O40与Na3PW12O40都是强电解质
C.H3PW12O40、KH2PW12O40与Na3PW12O40中都有相同的原子团
D.硅钨酸H4 SiW12O40也是一种杂多酸,其中W的化合价为+8
答案:D
解析:
根据题意,“H3PW12O40等杂多酸可代替浓硫酸”可类推, H3PW12O40在酯化反应中也起催化作用,A正确;
我们所学的钠盐都是强电解质可以大胆判断B正确;
C项可以进行观察比较得出答案。
硅钨酸H4 SiW12O40 中根据化合价代数和为零推出W的化合价为+6,D错。
10.(09北京卷7)W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7:17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反映为黄色。下列判断正确的是
A.金属性:YZ B 氢化物的沸点:
C.离子的还原性: D 原子及离子半径:
答案:B
11.(09北京卷10) 甲、乙、丙、丁4中物质分别含2种或3种元素,它们的分子中各含18个电子。甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是
A.某酸溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液显碱性,只能与酸反应
B.乙与氧气的摩尔质量相同,则乙一定含有极性键和非极性键
C.丙中含有2周期IVA族的元素,则丙一定是甲烷的同系物
D.丁和甲中各元素质量比相同,则丁中一定含有-1价的元素
答案:D
12.(09北京卷12)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如在右图转化关系(部分生成物和反应条件略去)
下列推断不正确的是
A.若X是,C为含极性键的非极性分子,则A一定是氯气,且D和E不反应
B.若A是单质,B和D的反应是,则E一定能还原
C.若D为CO,C能和E反应,则A一定为,其电子式是
D.若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则X一定是铝盐
答案:A
13. (09四川卷10)X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y是核外电子数的一半,Y与M可形成化合物。下列说法正确的是
还原性:X的氧化物>Y的氧化物>Z的氢化物
简单离子的半径:M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
YX、MY都是含有极性键的极性分子
Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
答案:D
14.(09上海卷2)以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是
A.:He B. C.1s2 D.
答案:D
20.(09海南卷2)同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,下列叙述正确的是:
A.单质的化学活泼性:WC.单质的氧化能力:W答案:B
15.(09海南卷10)门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第四周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律,下列有关X性质的描述中错误的是:
A.X单质不易与水反应 B.XO2可被碳或氢还原为X
C.XCl4的沸点比SiCl4的高 D.XH4的稳定性比SiH4的高
答案:D
16.(09天津卷7)(14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族
周期
IA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_________________________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:____________________。
(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_____________________,
N→⑥的单质的化学方程式为________________。
常温下,为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至_________________。
答案:
解析:
本题以周期表为题材,考查原子半径比较,酸性强弱,电子式,离子方程式以及盐类水解等知识。
(1)⑤⑥位于同一周期,且⑤排在⑥的前面,原子半径大,而④在上一周期,比⑤、⑥少一个电子层,故半径最小。
(2)②⑦位于同一主族,上面的非金属性强,最高价含氧酸酸性强,②③位于同一周期,且③在后,非金属性强,对应的酸性强。
(3)四种元素分别为氢、氧、钠和氯,离子键显然必须是钠盐,极性共价键则应有两种非金属组成。
(4)液态H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化剂作用下发生分解反应。
(5)⑥为Al,可推断Z为Al(OH)3,受热分解可产物Al2O3,再电解即可得单质铝。M仅含非金属的盐,显然铵盐,所以X与Y应为AlCl3与NH3·H2O的反应,生成NH4Cl。由于NH4+ 水解,故要使其浓度与Cl-相等,则要补充NH3·H2O。由电荷守恒知:C(NH4+ )+ C(H+)C(Cl-)+C(OH-),若C(NH4+ ) C(Cl-),则C(H+)= C(OH-),即pH=7。
17.(09全国卷Ⅰ29)(15分)
已知周期表中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题:
(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构,W的氧化物的晶体类型是 ;
(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ;
(3)R和Y形成的二元化合物中,R呈现最高化合价的化合物的化学式是 ;
(4)这5个元素的氢化物分子中,①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式) ,其原因是
;
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是
;
(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:W的氯化物与Q的氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4和HCL气体;W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是
。
答案:
(1)原子晶体。
(2)NO2和N2O4
(3)As2S5。
(4)①NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同,分子间作用力不同;②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体,三角锥和V形。(5)SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl,3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4
解析:
本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型,则应为SiCl4或CCl4,又W与Q形成高温陶瓷,故可推断W为Si。
(1)SiO2为原子晶体。
(2)高温陶瓷可联想到Si3N4,Q为N,则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。
(3)Y的最高价氧化的的水化物为强酸,且与Si、N等相邻,则只能是S。R为As,所以R的最高价化合物应为As2S5。
(4)显然x为P元素。①氢化物沸点顺序为NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键后两者构型相同,分子间作用力不同。②SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。,结构分别为正四面体,三角锥和V形。
(5)由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质,然后配平即可。
18.(山东卷32)(8分)(化学-物质结构与性质)
C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式 。
从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为 ,微粒间存在的作用力是 。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为 (填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是 。
(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成键和键,SiO2中Si与O原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述键 。
答案:
(1)1s22s22p63s23p2 O>C>Si
(2) sp3 共价键
(3)Mg Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大
(4)Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键
解析:
(1)C、Si和O的电负性大小顺序为:O>C>Si。
(2)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连,呈正四面体结构,所以杂化方式是sp3 。
(3)SiC电子总数是20个,则氧化物为MgO;晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO的离子电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大,熔点高。
(4) Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键
19.(09安徽卷)(17分)
W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数一次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第_________周期第_________族。W的气态氢化物稳定性比
__________(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核 外电子排布式是________,Y的第一电离能比X的__________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是
_________________________________________________________________________。
X的单质和FeO反应的热化学方程式是_________________________________________。
答案:
(1)二 VA 弱
(2)1s22s22p63s23p4 大
(3)Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
(4)3FeO(s) + 2Al(s) Al2O3(s) + 3Fe(s) ?H=-859.7KJ/mol
解析:
首先推出题中几种元素,W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,在结合原子序数的大小可知,W是氮元素,Y是硫元素,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,根据基态原子核外电子所遵循的原则,可以写出电子排布式为:1s22s22p63s23p1,X为铝元素,Z能够形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,推知Z为铜元素,两种氧化物分别为Cu2O和CuO。
20.(09江苏卷21 A)(12分)生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式 。
(2)根据等电子原理,写出CO分子结构式 。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是 ;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为 。
②甲醛分子的空间构型是 ;1mol甲醛分子中σ键的数目为 。
③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为 。
答案:
(1)
(2)
(3)①甲醇分子之间形成氢键 杂化
②平面三角形 3NA
③4
解析:
(1)Zn的原子序数为30,注意3d轨道写在4s轨道的前面;
(2)依据等电子原理,可知CO与N2为等电子体,N2分子的结构式为:互为等电子体分子的结构相似,可写出CO的结构式;
(3)甲醇分子之间形成了分子间氢键,甲醛分子间只是分子间作用力,而没有形成氢键,故甲醇的沸点高;甲醛分子中含有碳氧双键,故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化;分子的空间构型为平面型;1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键,1mol碳氧δ键,故含有δ键的数目为 3NA;依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部,所包含的Cu原子数目为4
21.(09浙江卷26)(14分)各物质之间的转换关系如下图,部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子量外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,l有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。
请回答下列问题:
(1)写出A的化学式 , C的电子式 。
(2)比较Y与Z的原子半径大小 > (填写元素符号)。
(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示) ,举出该反应的一个应用实例 。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。请写出该反应的化学方程式 。
(5)研究表明:气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出N及其2种同素异形体的名称 、 、 。
答案:
(1)Cu2(OH)2CO3 [Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3
(2) C>O
(3)CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O
医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。
(4)3Cu2O + 14HNO3 6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O
(5)金刚石、石墨、富勒烯(C60)或碳纳米管等。
解析:
从反应图中寻找突破口,E与葡葡糖生成红色沉淀F,则E应为Cu(OH)2,而B为Cu2+,反应①为印刷电路板,L为棕黄色溶液,由此可推出:M应为Cu,L为FeCl3 。G为黄绿色气体,则为Cl2,K为浅绿色,则为Fe2+溶液。X的原子半径最小,则为H,D为非可燃性气体,可推为CO2,C和O的最外层电子之和刚好为10。C为H、C、O中的两种组成的化合物,且可以与Cl2反应,故应为H2O,生成H为HCl,I为HClO(具有漂白性),HCl与J(Fe)可生成FeCl2溶液。
(1)A + HClCu2+ + H2O + CO2,由元素守恒可知,A可以CuCO3或碱式碳酸铜均可。
(2)Y为C,Z为N,两者位于同一周期,前者的半径大,即C>N。
(3)葡萄糖含有醛基,可以与Cu(OH)2生成砖红色沉淀。
(4)F为Cu2O,与HNO3反应,生成Cu(NO3)2,且生成无色气体,应为NO,然后根据得失电子守恒配平即可。
(5)CO2可以还原成正四面体结构的晶体N,即化合价降低,显然生成C,应为金刚石。它的同素异形体必须为含碳的单质。
22.(09福建卷23)(15分)
短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示,期中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题:
(1)T的原子结构示意图为_______.
(2)元素的非金属性为(原子的得电子能力):Q______W(填“强于”或“弱于”)。
(3) W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为_____.
(4)原子序数比R多1的元素是一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是__________.
(5)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2L的甲气体与0.5L的氯气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的R的含氧酸盐的化学式是__________.
(6)在298K下,Q、T的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下,T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3molQ的单质,则该反应在298K下的=________(注:题中所设单质均为最稳定单质)
答案:
(1)
(2)弱于
(3)S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑+ 2H2O
(4)2H2O2 MnO22H2O + O2↑(或其他合理答案:)
(5)NaNO2
(6)(3a – 4b)KJ/mol
解析:
本题考查无机物的性质,涉及化学用语、方程式书写、氧化还原反应以及热化学的知识。从给出的表,结合T在周期表的位置与族数相等这一条件 ,不难得出T为Al,Q为C,R为N,W为S。
(1)T为Al,13号元素。
(2)S、C最高价氧化物对应的酸为硫酸强于碳酸,则可得非金属性S强于C。(3)S与H2SO4发生归中反应,从元素守恒看,肯定有水生成,另外为一气体,从化合价看,只能是SO2。
(4)比R质子数多1的元素为O,存在H2O2转化为H2O的反应。
(5)N中相对分子质量最小的氧化物为NO,2NO + O2 = 2NO2,显然NO过量1L,同时生成1L的NO2,再用NaOH吸收,从氧化还原角度看,+2价N的NO与+4价N的NO2,应归中生成+3N的化合物NaNO2。
(6)C + O2 CO2 ?H= -a Kj/mol①,4Al +3 O2 =2Al2O3 ?H= -4bKj/mol②。Al与CO2的置换反应,写出反应方程式为:4Al + 3CO23C + 2Al2O3,此反应的?H为可由②-①×3得,?H=-4b-(-3a)=(3a-4b)Kj/mol.
23.(09福建卷30)[化学——物质结构与性质](13分)
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+ 的核外电子排布式是 。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空间轨道受NH3分子提供的 形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是 。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 b.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙 d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(4) Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 (用元素符号作答)
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的σ键与π键的键数之比为 。
(6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d9
(2)孤对电子(孤电子对)
(3)b
(4)Si < C (5) 3:2
(6)原子晶体
解析:
本题考查物质结构与性质。29号为Cu。Y价电子:msnmpn中n只能取2,又为短周期,则Y可能为C或Si。R的核外L层为数,则可能为Li、B、N或F。Q、X的p轨道为2和4,则C(或Si)和O(或S)。因为五种元素原子序数依次递增。故可推出:Q为C,R为N,X为O,Y为Si。
(1)Cu的价电子排布为3d104s1,失去两个电子,则为3d9。
(2)Cu2+可以与NH3形成配合物,其中NH3中N提供孤对电子,Cu提供空轨道,而形成配位键。
(3)Q、Y的氢化物分别为CH4和SiH4,由于C的非金属性强于Si,则稳定性CH4>SiH4。因为SiH4 的相对分子质量比CH4大,故分子间作用力大,沸点高。
(4)C、N和Si中,C、Si位于同一主族,则上面的非金属性强,故第一电离能大,而N由于具有半充满状态,故第一电离能比相邻元素大,所以N>C>Si。
(5)C、H形成的相对分子质量的物质为C2H2,结构式为H-C≡C-H,单键是σ键,叁键中有两个是σ键一个π键,所以σ键与π键数之比为3:2。
(6)电负性最大的非元素是O,最小的非金属元素是Si,两者构成的SiO2,属于原子晶体。
24.(09广东化学27)(10分)
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
Cu位于元素周期表第I B族。Cu2+的核外电子排布式为__________。
右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_________。
胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O4)]SO4 ·H2O,其结构示意图如下:
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. 胆矾是分子晶体,分子间存在氢键
D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去
(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_______________。
(5)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”),请解释原因__________。
答案:
(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
(2)4个
(3)B、D
(4)N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键。
(5)高 。Cu2O与Cu2S相比阳离子相同,阴离子所带的电荷数也相同,但O2-半径比S2-半径小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高。
解析:
(1)Cu(电子排布式为:[Ar]3d104s1)Cu2+的过程中,参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子,故Cu2+离子的电子是为:[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9;
(2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个),根据立方体的分摊法,可知该晶胞中有4个阴离子;
(3)胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的,属于离子化合物,C不正确;
(4)N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,所以NH3中共用电子对偏向N,而在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子;
(5)由于氧离子的例子半径小于硫离子的离子半径,所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高。
25.(09四川卷27)(15分)
已知A-O分别代表一种物质,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气。D是一种离子化合物,其阴阳离子的个数比为2:3,且能与水反就应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。
请回答下列问题:
组成B单质的元素位于周期表第______________周期,第_______________族。化合物C的电子式为__________________________________。
J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,其原因是_________________。
写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式:________________。
写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式:_____________________。
上图中,在同一反应里一种物质作氧化剂,又作还原剂,这样的反应共有_______个。
答案:
(1)三(1分)II A (1分)(2分)
(2)水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子间作用力强 (2分)
(3) (3分)
(4) (3分)
(5)2 (3分)
26.(09上海卷23)海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等。
(1)在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下:
①② ③ ……
反应②中形成的化合物的电子式为 ;反应③中被破坏的化学键属
于 键(填“极性”或“非极性”)。
(2)在短周期主族元素中,氯元素及与其相邻元素的原子半径从大到小的顺序是
(用元素符号表示)。与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第 周期 族。
(3)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是 。
a.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深
b.卤化氢的键长按H—F、H—C1、H—Br、H—I的顺序依次减小
c.卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d.卤素单质与氢气化合按、、、的顺序由难变易
(4)卤素单质的键能大小如右图。由图推断:
①非金属性强的卤素,其单质分子的化学键
断裂(填“容易”或“不容易”或“不一定容易”)。
②卤素单质键能大小与键长的关系为:
答案:
(1) 非极性
(2)S Cl F 三 IA
(3)a
(4)①不一定容易 ②除F2外,键长增长,键能减小 (合理即给分)
27.(09重庆卷29)(15分)化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成,是良好的耐热冲击材料。
X的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应,X的原子结构示意图为 。
X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为
一定条件下,A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z,Z分子含有10个电子。
①Z与H2O2反应,其产物之一是Y的单质,Y的单质地电子式为 ;Z分子的结构呈
②A的化学式是
(4)X的单质、石墨和二氧化钛(TiO2)按比例混合,高温下反应得到的化合物均由两种元素组成,且都是新型陶瓷材料(在火箭和导弹上有重要应用),其反应的化学方程式是
答案:
解析:
(1)X的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应,X为Al元素,X的原子结构示意图为
(2)铝盐与过量NaOH溶液反应转化为偏铝酸盐,发生的离子反应方程式为:
Al3++4OH—===AlO2—+2H2O。
(3)①A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z,Z分子含有10个电子个电子,可以推测Z是一种氢化物,常见的氢化物由NH3、CH4、HF等;Z与H2O2反应,其产物之一是Y的单质,知道Z是NH3。②A具有良好的耐热冲击性能,由以上几种元素与Al构成的化合物来看只有N与Al构成AlN。(4)由题意可以得到答案。
28.(09海南卷19)(20分)
19-1~19-3为选择题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。19-4题为非选择题,请在答题纸相应位置做答。
19-1.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是:
A.Li,F B.Na,F C.Na,C1 D.Mg,O
19-2.下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是:
表述Ⅰ
表述Ⅱ
A
在水中,NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中C1—与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
通常条件下,CH4分子比PbH4分子稳定性高
Pb的原子半径比C的大,Pb与H之间的键能比C与H间的小
C
在形成化合物时,同一主族元素的化合价相同
同一主族元素原子的最外层电子数相同
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
19-3.下列说法中错误的是:
A.SO2、SO3都是极性分子
B.在NH4+ 和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强
D.原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性
19-4(11分)
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1—18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。
请回答:
(1)A元素的名称是 ;
(2)B的元素符号是 ,C的元素符号是 ,B与A形成的化合物比C 与A形成的化合物沸点高,其原因是
(3)E属元素周期表中第 周期,第 族的元素,其元素名称是 , 它的+2价离子的电子排布式为 :
(4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为 ;该离子化合 物晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。
答案:
B (3分)
B(3分)
A(3分)
(11分)
氢 (1分)
F Cl 氟化氢分子间存在氢键,氯化氢分子间没有氢键(3分)
四 VIIB 锰 (4分)
(3分)
29.(09宁夏卷38)[化学—选修物质结构与性质](15分)
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________,该元素的符号是__________;
(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为________,该元素的名称是__________;
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为____________;
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是_________________________________________________;
(5)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由____。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 As(2)(3)三角锥
(4)As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O (5)稳定性:NH3>PH3>AsH3 因为键长越短,键能越大,化合物越稳定 沸点:NH3>AsH3>PH3 NH3可形成分子间氢键,沸点最高,AsH3相对分子质量比PH3大,分子键作用力大,因而AsH3比PH3沸点高。
解析:
(1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,可通过写电子排布式得到X为33号元素As;
(2) Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,同样根据电子排布式得到Y为O;再根据X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42可得到Z为H.
(3)~(5)就不再分析了。
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