1997-2011年高考化学试题分类汇编
元素周期表和元素周期律
(2011·浙江卷)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X>M
B.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物
C.由X元素形成的单质不一定是原子晶体
D.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键
【解析】X、Y、Z、M、W依次为C、N、O、H、Na。A.错误,原子半径:C>N>O;B.错误,W2Z2即H2O2为折线型分子;C.石墨、C60等为非原子晶体;D.NH4HCO3为离子化合物,符合条件,反例CH3-NO2为共价化合物。本题为元素周期律与周期表知识题。试题在元素周期律的推理判断能力的考查中渗透了结构、性质和用途等基础知识的考查。首先以具体元素推断为基础,运用周期表,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。
【答案】C
(2011·江苏卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图1所示。下列说法正确的是
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为:rX>rY>rZ>rW>rQ
C.离子Y2-和Z 3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
【解析】该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
根据周期表的结构可推出元素分别为:X:N ; Y :O ; Z: Al ; W :S ; Q :Cl
A.元素最高正化合价一般等于其主族数。
B.同周期原子半径从左到右依次减小,同主族从上到下依次增大。
C.离子Y2-和Z 3+都为10微粒,核外电子数和电子层数都相同。
D. 元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的,因此酸性Q的强。
【答案】A
(2011·安徽卷)中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是
A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大
B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7
C.根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系,推出pH=6.8的溶液一定显酸性
D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
【解析】气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能,由周期表可知同周期元素的第一电离能随着核电荷数的增大而逐渐增大,但Al的第一电离能比Mg小,A错误;卤族元素中氟元素是最活泼的非金属元素不可能失去电子,所以氟元素无正价,B错误;只有再常温下pH=6.8的溶液才一定显酸性,而在100℃时pH=6.8的溶液却显酸性,因此用pH判断溶液酸碱性时必需考虑温度,因此C不正确;碳酸的酸性强于次氯酸的,所以CO2通入NaClO溶液中能生成HClO,方程式为:CO2+2ClO-+H2O=CO32-+2HclO,因此只有答案D正确,
【答案】D
(2011·福建卷)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
【解析】C、B属于同周期,自左向右非金属性逐渐增强,所以H3BO3的酸性比H2CO3的弱;B项正确;Cl、Br、I属于同主族元素,自上而下非金属性逐渐减弱,因此HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱;若M、R的原子序数分别为x和y,由M+和R2-的核外电子层结构相同可得:x-1=y+2,因此x>y,即则原子序数:R﹤M。这题是基础题,不过A、B两项设问中出现B,Be等陌生元素。
【答案】B
(2011·广东卷)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数与电子层数相等,则
A、原子半径:丙>丁>乙
B、单质的还原性:丁>丙>甲
C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
【解析】本题考察元素周期表的结构及元素周期律应用。在中学化学中只有氨气的水溶液才显碱性,因为短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,所以甲是H,乙是N;甲和丙同主族,因此丙只能是Na,这说明丁属于第三周期,根据丁原子最外层电子数与电子层数相等,所以丁是Al。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,所以选项A正确,B不正确,还原性应该是Na>Al>H;Na属于活泼金属,其氧化物Na2O属于离子化合物,C不正确;乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3(强酸)、NaOH(强碱)、Al(OH)3(两性氢氧化物),因此选项D也是正确的。
【答案】AD
(2011·山东卷)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
【解析】对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数,但氟元素无正价,氧元素没有最高化合价,A不正确;在多电子原子中,电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低,在离核较远的区域内运动的电子能量较高,B不正确;P、S、Cl均属于第三周期的元素,且原子序数依次递增,所以非金属性依次增强,所以得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强,依次选项C正确;元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性,在周期表中第三纵行到第十纵行,包括7个副族和一个Ⅷ共同组成了过渡元素,因此选项D也不正确。
【答案】C
(2011·新课标全国卷)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是
A. 元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
B. 元素X与氢形成的原子比为1:1的化合物有很多种
C. 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D. 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
【解析】元素W是制备一种高效电池的重要材料,说明W是Li;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,说明X是碳元素;元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,因此Y是Al;短周期元素电子层数最多是3层,如果原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,所以可能是He、C和S,又因为W、X、Y和Z的原子序数依次增大,所以Z只能是S。元素W、X的氯化物分别是LiCl和CCl4,前者锂原子不能满足8电子的稳定结构,A不正确;X与氢形成的原子比为1:1的化合物可以是C2H2、C6H6或C8H8,B正确;单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成,C正确;C和S均属于非金属元素,二者可以形成共价化合物CS2,D正确。
【答案】A
(2011·安徽卷)W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大。
(1)X位于元素周期表中第 周期第 族;W的基态原子核外有
个未成对电子。
(2)X的单质子和Y的单质相比,熔点较高的是 (写化学式);Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是 (写化学式)。
(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式是 。
(4)在25 C、101 kPa下,已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol 电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是 。
【解析】因为W的一种核素的质量数为18,中子数为10,说明W的质子数为8,即为氧元素;Y的单质是一种常见的半导体材料,而在短周期元素中只有元素硅符合,即Y是Si;所以由图像中原子半径的大小顺序可知X、Y、Z应该属于第三周期元素,在第三周期主族元素中电负性最大的Cl元素,所以Z是Cl;又因为X和Ne原子的核外电子数相差1,且X位于第三周期,所以X是Na。
(1)O的原子电子排布式是1S22S22P4,所以O的基态原子核外有2个未成对电子;
(2)单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体,故单质硅的熔点高;Cl的非金属性强于Br的,所以HCl比HBr稳定;
(3)Y与Z形成的化合物是SiCl4,SiCl4可以和水发生水解反应盐酸和硅酸,反应的化学方程式是:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl;
(4)Y的气态化物是SiH4,燃烧后生成二氧化硅,其中Si的化合价由-4价升高到+4价,转移8个电子,所以1mol SiH4共放出8×190.0kJ=1520.0KJ能量,因此反应的热化学方程式是:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O △H=-1520.0KJ/mol
【答案】(1)三 IA 2 (2)Si HCl (3)SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl
(4)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1520.0KJ/mol
(2011·海南卷)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X Y
Z W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第______________周期,___________族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_______________(写化学式);
(3)XW2的电子式为_______________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________________;
(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,请相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为_________________。
【答案】(1)三,VA族;(2)NH3;(3);(4)N2O5;(5)S4N4
【解析】由题干先推导出Z元素为磷元素,则X、Y、W分别是C、N、S。(3)小题的电子式教材中没有,得由二氧化碳的结构类比而来。(5)小题中计算为N(S): N(N)=≈1:1,再由相对分子质量得分子式为S4N4。 技巧点拨:“位构性”考查的题,要先找到突破口,如本题中的磷元素,再由此逐个突破。但在写教材中没出现过的元素性质、分子结构等方面的题时,可由同族元素的相似性类比。
(2011·海南卷)19-II(14分)铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为___________;
(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______;
(3)SO42-的立体构型是________,其中S原子的杂化轨道类型是_______;
(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______;该晶体中,原子之间的作用力是________;
(5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为__________。
【答案】(1)Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;
(2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5 H2O,显示水合铜离子特征蓝色;
(3)正四面体,sp3;(4)6s1;(5)3:1;(4)金属键;(5)H8AuCu3
【解析】物质结构与性质的综合考查。包含有铜元素相关的性质考查、硫酸根空间结构考查、杂化轨道考查、原子结构考查、晶体结构及计算考查。
本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。(3)硫酸根中心原子的价层电子对为:孤对电子数6-2×4+2=0,成键电子对数4,所以为正四面体结构,中心原子为sp3杂化;(4)Au电子排布或类比Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方,晶胞内N(Cu)=6×=3,N(Au)=8×=1;(5)CaF2结构如下图所示,所以氢原子在晶胞内有4个,可得储氢后的化学式为H8AuCu3
思维拓展:由于《物质结构与性质》模块近年才在在高考中出现,不可能出很难的题,且结构与性质之间的关系的紧密联系也不能体现过深,因而目前的高考来看,试题只能是拼盘式的。学习过程中有一定的难度,但学会后变化较少。主要的几个考点除配位外,基本在本题中都考到,与近三年的考题变化不大。
(2011·四川卷)甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;戊的单质与X反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z,0.1mol/L的Y溶液pH>1;丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐;丙、戊可组成化合物M。
请回答下列问题
戊离子的结构示意图为_______。
与出乙的单质的电子式:_______。
戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2:4,反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为________。
写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式:_________。
按下图电解M的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程式:_______。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到得现象是__________。
【解析】本题主要考察元素周期表的结构、元素周期律及电解的应用。由题意知甲、乙、丙、丁、戊分别为H、N、Na、Al、Cl。
【答案】(1)Cl-:
(2)
(3)2:3
(4)H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓
(5)NaCl+H2ONaClO+H2↑ 先变红后褪色
(2011·天津卷)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是
A.第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第 ⅦA元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低
【解析】质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,即137Cs和133Cs的质子数相同,137和133表示二者的质量数,因此A不正确;同周期元素(除0族元素外)从左到右,随着核电荷数的逐渐增多,原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱,因此原子半径逐渐减小,B正确;同主族元素从上到下,随着核电荷数的逐渐增多,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,因此第 ⅦA元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐减弱,C不正确;同主族元素从上到下,单质的熔点有的逐渐降低,例如IA,而有的逐渐升高,例如 ⅦA,所以选项也D不正确。
【答案】B
(2010·浙江卷)8. 有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族; X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是
X、M两种元素只能形成X2M型化合物
由于W、Z、M元素的氢气化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低
元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
【解析】本题为元素周期律与周期表知识题。首先,运用周期表工具,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。本题分析的要点或关键词是:短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等。找到突破口:Y单质晶体熔点高硬度大、半导体材料,则Y是Si。根据X、Y、Z、W同周期,Z2- M2-知Z是S,M是O(Z、M同主族)。X+与M2-具有相同的电子层结构则X为Na。离子半径:Z2->W-,则W为Cl。整理一下:X\Y\Z\W\M分别是:Na\Si\S\Cl\O。
A、X、M两种元素能形成X2M和Na2O2两种化合物。B、W、Z、M元素的氢气化物分别为HCl\H2S\H2O,分子量减小,但由于水中存在氢键,沸点最高。C、Y、Z、W的单质分别为:Si\S\O2。分别属于原子晶体和分子晶体两种类型。D、W和M的单质Cl2\O3可作水处理剂。
【答案】D
教与学提示:本题考查元素周期表和元素周期律的知识。涉及:单质、化合物、晶体、氢键、物质的性质、用途、结构、原子结构等知识内容。是单一知识内容中的多知识点综合题。考查学生重点知识点的重点掌握情况。要重视双基与能力的培养,重视重点化学知识的突破,重视重点化学工具的学习与应用。元素周期表知识是统帅高中元素化合物知识的重要规律,同时要注意规律下的特例(如化学键与氢键)。元素周期表知识也是高等化学的重要研究手段。
(2010·广东卷)10.短周期金属元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如右表所示,下面判断正确的是
A.原子半径: 丙<丁<戊 B.金属性:甲>丙
C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊 D.最外层电子数:甲>乙
【解析】同周期元素原子半径是减小的,故A错;同主族元素金属性自上而下是增强的,故B错;同周期的元素的金属性越来越弱,故对应碱的碱性也是减弱的,C正确;同周期的最外层电子数越来越多,故D错。
【答案】C
(2010·福建卷)8.下列有关化学研究的正确说法是
A.同时改变两个变量来研究反映速率的变化,能更快得出有关规律
B.对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同
C.依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液
D.从HF、HCl、、HI酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律
【解析】本题侧重考查反应速率、盖斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念、规律。
同时改变两个变量来研究反应速率的变化,不容易判断影响反应速率的主导因素,因此更难得出有关规律;
这是盖斯定律的表述;
分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的;
在以酸性强弱作为判断元素非金属性非金属性强弱依据时,是以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为判断依据的。
【答案】B
(2010·上海卷)20.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 70 66
主要化合价 +2 +3 +5、+3、-3 -2
下列叙述正确的是
A.X、Y元素的金属性 XB.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成2W2
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
【答案】D
【答案】此题考查了物质结构与元素周期律知识。根据题给数据,X、Y的化合价不同,但原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,故金属性X>Y,A错;根据Z、W的原子半径相差不大,化合价不同,且W只有负价,则其可能是O,Z是N,两者的单质直接生成NO,B错;据此判断可知X是Mg,Y是Al;Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,其不溶于氨水,C错;一定条件下,氧气可以和氨气反应生成水和氮气,D对。
知识归纳:解答元素推断题的突破口可能是原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质等;在此题中解答时,关键是抓住元素性质和元素在周期表中的位置的关系,从原子半径的变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破。
(2010·山东卷)11.下列说法正确的是
A.形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力
B.HF、HCL、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱
C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
【解析】离子键是阴阳离子通过静电作用形成的,静电作用包括静电吸引和静电排斥,故A错;因同驻足元素从上到下的非金属性减弱,故HF、HCL、HBr、HI的热稳定性依次减弱,但HF、HCL、HBr、HI的还原性依次增强,故B错;根据元素的非金属性越强,其对应的最高价汉阳算得酸性越强,C错‘因为没有指明是最高价含氧酸;元素周期律的根本原因是元素原子核外电子排布的周期性变化,D正确。
【答案】D
(2010·江苏卷)13.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是
A.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B.一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D.化合物AE与CE古有相同类型的化学键
【答案】BC
【解析】本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为Na元素、D为Al元素、E为Cl元素,A项,由C、N元素组成的化合物,在常温下,一般形成的原子晶体,呈固态;B项,其对应的最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,能反应;C项,对于Na、Al、Cl2的制备,在工业上都采用电解的方法;D项,化合物AE和NCl3,为分子晶体,只有共价键,化合物CE为NaCl,是离子晶体,存在离子键。综上分析可知,本题选C项。
(2010·天津卷)7.(14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
⑴ L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1
⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。
【解析】(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第ⅢA族;再根据五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。
(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4。
非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故2→5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
【答案】
(1)O 第三周第ⅢA族 Al>C>N>O>H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合试题。
(2010·安徽卷)25.(14分)
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)Y位于元素周期表第 周期表 族,Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 (写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在 个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中,键的极性较强的是 ,键长较长的是 。
(3)W的基态原子核外电子排布式是 。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是 。
(4)处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法,是将其在催化剂作用下转化为单质Y。
已知:
XO(g)+O2(g)=XO2(g) H=-283.0 kJ·mol-2
Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=-296.0 kJ·mol-1
此反应的热化学方程式是 。
【答案】(1)3 VIA HClO4
(2)2 H-Z H-Y
(3)[Ar]3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2
(4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) △H=-270kJ/mol
【解析】由表中可知,X为C Y为 S Z为 Cl W为Cu
(2010·福建卷)J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如右表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。
(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为______。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____。
(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。
①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为______。
②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是_______(选填序号)。
选项 a b c d
x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量
y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和
(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为________。
【解析】
(1) J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,可以判断J元素为碳元素;M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素;根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素,则T为氯元素,处于第三周期第七主族
(2)J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯,其结构简式为
(3)M和T形成的化合物为,与水反应,其中氯化氢气体呈雾状
(4)①氨水与双氧水发生氧化还原反应:
生成无污染的氮气;
②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应,表明正反应为吸热反应,升高温度,平衡朝着正方向移动,甲物质的量减少;加入的物质的量即增加生成物的浓度,平衡朝逆方向移动,甲的转化率减小
(5)JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,依题意可以很快的写出反应的热化学方程式
【答案】(1) ; ⅦA
(2)
(3),
(4)①
②a和c;a或c
(5)
(2010·上海卷)23.胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。
1)三硅酸镁的氧化物形式为 ,某元素与镁元素不同周期但在相邻一族,且性质和镁元素十分相似,该元素原子核外电子排布式为 。
2)铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电子。
3)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大,该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”),该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为:
4) Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是 。
a.Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水
b.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体
c.Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物
d.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点
【答案】1)2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1;2)13、5;3)大、Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O;4)ad。
【解析】此题考查了硅化合物、元素周期表、原子的核外电子排布、原子的核外电子运动状态、元素周期律等知识。1)根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和书写方法,其写作:2MgO.3SiO.nH2O;与镁元素在不同周期但相邻一族的元素,其符合对角线规则,故其是Li,其核外电子排布为:1s22s1;2)中铝元素原子的核外共有13个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有13种;有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级;3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠,其离子半径大于铝的离子半径;两者氢氧化物反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O;4)分析三种氧化物,可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。
技巧点拨:硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序是:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→非金属氧化物→二氧化硅→水,并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表示。比如斜长石KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。
(2010·四川卷)短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F在空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素位于周期表中第 周期,第 族
(2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
。
G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该反应的氧化产物为 ,当生成2二氧化氯时,转移电子 。
溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为:
。
H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为
。
【答案】(1)三 ⅥA
(2)
(3)硫酸钠() 2
(4)
(或 )
(5)溶液由黄色变为无色,产生浅黄色沉淀和(臭鸡蛋气味的)气体
【解析】本题考查的知识点有元素及其化合物的性质、物质结构、氧化还原反应相关计算。由生成白色沉淀D ,D既能溶于强酸,也能溶于强碱,推测D是Al(OH)3再逆推可知,B为Al 。G在大气中能导致酸雨的形成,可猜测G可能为SO2逆推可知: A为S,综合可知C为Al2S3 D为Al(OH)3,E为H2S,G为SO2F为Na2S.
(1)(2)比较简单,(3)SO2与氯酸钠在酸性条件下反应,SO2为还原剂被氧化为SO42-,根据电子得失可以判断生成2二氧化氯时,转移电子2。由H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
结合前面的信息可以推测H为Na2S2.
(2010·重庆卷)26.(15分)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属M和,并含有3.5%(质量分数).
(1)元素在周期表中位置是 ,其原子结构示意图 .
(2)与最活跃的非金属元素A形成化合物D,D的电子式为 ,D的沸点比A与形成的化合物E的沸点 .
(3)配平用钙线氧脱鳞的化学方程式:
P+ FeO+ CaO + Fe
(4)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.则金属M为______;检测的方法是_____(用离子方程式表达).
(5)取1.6g钙线试样,与水充分反映,生成224ml.(标准状况),在想溶液中通入适量的,最多能得到 g.
【答案】
(1)第四周期第ⅡA族,
(2) ,高
(3)2P+5FeO+3CaOCa3(PO4)2+5Fe
(4)Fe;Fe+3SCN-=Fe(SCN)3
(5)1.1
【解析】本题考查钙、铁的知识。(1)Ca为20号,位于第四周期,第IIA族。(2)最活泼的金属为:F, 为离子化合物,为分子晶体,故的沸点高。(3)P从0价升至+5价,从+2价降至0价,根据得失电子守恒有,P前配2,前配5.(4)有颜色变化可知,红褐色为,与KSCN变血红色。(5)与中只有与水能反应生成,由~得,n()=0.224/22.4=0.01mol。n()=1.6×3.5%/56=0.01MOL。由钙守恒得,m()=(0.01+0.001)×100=1.1g。
(2009·重庆卷)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。
(1)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________。
(2)X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为__________________________。
(3)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单质的电子式为____________;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】
(1)
(2)Al3++4OH-====+2H2O
(3)① 三角锥形 ②AlN
(4)4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC
【解析】本题考查物质结构与性质基础知识。短周期元素X的单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,则X为Al。硫酸铝与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式要一步写出。
Z为A与水反应的产物,分子中有10个电子,且Z可被H2O2氧化,故Z为NH3。N2的电子式、NH3的分子构型以及AlN的化学式都随之可写出。根据题意,铝、石墨和二氧化钛高温下反应,所得产物均只有两种元素,应为氧化铝和碳化钛。
(2009·四川卷)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:
(1)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________________________。
(2)J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,其原因是________________________。
(3)写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式:________________。
(4)写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式:______________________。
(5)上图中,在同一反应里一种物质既作氧化剂,又作还原剂,这样的反应共有_____个。
【答案】
(1)三(1分) ⅡA (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)4NH3+3O22N2+6H2O(3分)
(4)Mg3N2+8HNO3====3Mg(NO3)2+2NH4NO3(3分)
(5)2(3分)
【解析】本题是综合性较强的无机框图推断题。关键要找出突破口。突破口往往需要将题目中的文字信息与框图相结合而确定。例如本题:有关B的描述判断是Mg,符合D的只能是Mg3N2,淡黄色化合物C为Na2O2(或K2O2),结合Na2O2(或K2O2)的性质与“蓝色沉淀”确定G为NaOH(或KOH),而O为含Cu2+的物质。在此基础上,结合框图,可知A为N2。框图中“IALMN”是一条重要信息,该形式往往隐含“连续氧化”这一重要转化关系。又知H为单质,是Na2O2与丁反应后的产物,可确定H为O2。以上转化关系为:“NH3N2NONHNO3”,其他问题即可迎刃而解。Mg3N2与HNO3反应也可理解为Mg3N2+H2OMg(OH)2↓+NH3↑,产物与HNO3又反应。既作氧化剂,又作还原剂的有两个反应:Na2O2与水反应:2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑;3NO2+H2O====2HNO3+NO。
(2009·广东卷)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】由已知结合原子核外电子排布知识可推知X、Y、Z分别为Na、Cl、O。离子半径:O2->Na+,B不正确;A、C、D均正确。
(2009·全国Ⅰ卷)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 NH3分子间存在氢键,所以沸点最高。相对分子质量AsH3大于PH3,分子间作用力AsH3大于PH3,故AsH3沸点高于PH3。
②SiH4正四面体 PH3三角锥 H2S角形(V形)
(5)SiCl4+4NH3Si(NH2)4+4HCl
3Si(NH2)4Si3N4+8NH3↑
【解析】本题是无机推断题。考查元素化合物部分知识。结合元素周期表考查位、构、性三者关系。解题关键在于找到突破口。突破口有的明显,有的隐蔽,需要从题干及小题的字里行间发现,对比、排除,最后作综合判断。本题的突破口有下面几处:“Y的最高价氧化物的水化物是强酸”,符合的元素可能是N、S、Cl。“W与Q形成高温结构陶瓷材料”,高中课本明确出现的就是氮化硅—Si3N4,再结合“W的氯化物分子呈正四面体结构”,联系CCl4可知是SiCl4。把推知的元素归位于元素周期表,必须处于相邻位置:如图:
Q、R、W、Y、X分别为N、As、Si、S、P。
氢化物结构类型相同的必是同一主族元素N、P、As。由于NH3分子之间形成氢键,故沸点比另两个都高。关于方程式的配平,运用观察法即可。
(2009·浙江卷)各物质之间的转化关系如下图,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原子最外层电子数之和为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,I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或CuCO3
(2)C>O
(3)CH2OH(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O 医学上用于检验糖尿病
(4)3Cu2O+14HNO3(稀)====6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(5)金刚石 石墨 富勒烯(C60)
【解析】题干信息分析:“在周期表中X的原子半径最小”确定X是H元素。“G为黄绿色单质气体”确定G是Cl2。“反应①常用于制作印刷电路板”这个学生都熟悉,是Fe3+与Cu的反应。通过对框图信息分析:结合题干,K(浅绿色溶液)→L(棕黄色溶液)应是Fe2+→Fe3+。F是Cu2O沉淀。M是金属Cu,J是金属Fe。C是H2O,它与G(Cl2)反应生成的H是HCl,I是次氯酸(与题干中的“漂白作用”吻合)。B则是以CuCl2为主,生成的E是Cu(OH)2。A物质能与盐酸反应生成CuCl2和H2O,考虑D是无色非可燃性气体,应以CO2可能性较大。故符合题意的A可以是CuCO3,也可能是碱式碳酸铜。(1)A的化学式应写成“Cu2(OH)2CO3或CuCO3”。C的电子式是写H2O的电子式。(2)X是H元素,Y是C元素,Z是O元素,故此项应是“C>O”。(3)方程式是写新制Cu(OH)2与葡萄糖反应的,注意加热符号及沉淀符号。其应用就是在医学上检验糖尿病,即检验尿液中的葡萄糖。(4)考查方程式的书写,物质清楚,主要是配平问题可根据得失电子守恒配平。(5)气体D是CO2,注意问题中“被还原”这个关键词,确定N应是金刚石,其同素异形体主要有石墨、C60、碳纳米管等。
(2009·山东卷)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】在元素周期表中金属与非金属的分界线附近的元素可能既表现金属性,又表现非金属性,所以A不正确;短周期元素中的Li失去电子后,最外层只有2个电子,C不正确;同一主族元素的原子,最外层电子数一定相同,但随着电子层数的增加,其化学性质发生递变,D不正确。
(2009·江苏卷)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X2Y2
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY>XmR
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】由已知可首先推知X为氢元素,Y为氧元素,进一步结合已知条件,可得R为硫元素,Z为钠元素,W为铝元素。在O2-、Na+、Al3+中,离子半径逐渐减小,A不正确;H与O可形成化合物H2O2,B不正确;稳定性:H2O>H2S,C正确;H2SO4为强酸,Al(OH)3为弱碱,D不正确。
(2009·四川卷)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的核外电子数的一半,Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是( )
A.还原性:X的氢化物>Y的氢化物>Z的氢化物
B.简单离子的半径:M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子
C.YX2、M2Y都是含有极性键的极性分子
D.Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
【答案】D
【解析】考查元素周期律与元素周期表。依题意,不难推出各元素。X、Y、Z、M——分别是O、S、Cl、K。非金属元素气态氢化物的还原性取决于本身的氧化性。元素氧化性强,则气态氢化物还原性弱。由于O>S,Cl>S,故H2S的还原性最强,A错。K+、S2-、Cl-核外电子层结构相同,核电荷数大的离子半径小,应为r(S2-)>r(Cl-)>r(K+);B错。C项中K2S是含有离子键的离子晶体,C错。Cl对应的最高价水化物为HClO4,D对。
(2009·上海卷)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:
①Cl2Cl+Cl ②Cl+H2HCl+H ③H+Cl2HCl+Cl……
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—Cl、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F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
(4)卤素单质的键能大小如下图。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)H 非极性
(2)S Cl F 三 ⅠA
(3)a
(4)①不一定容易 ②除F2外,键长增大,键能减小
【解析】(2)短周期主族元素中与氯元素相邻的有F和S,根据同周期和同主族元素原子的半径变化规律可知,三者的原子半径从大到小的顺序是S>Cl>F。
(3)随着原子半径增大,卤代氢的键长也应该增大,b错。自上而下,卤代氢的还原性依次增强,c错。卤素单质与氢气化合的难易取决于卤素非金属性的强弱,自上而下为由易到难,d错。
(2009·全国Ⅱ卷)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】稀有气体Xe的核外各层电子数为2、8、18、18、8,可推知63号元素应为第六周期副族元素,原子核内有63个质子,A、B、C正确;若它的一种同位素的核内有89个中子,则该同位素的质量数为152,则不应有另外的同位素,D错。
(2009·安徽卷)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。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Z2O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H2O(g)_________(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_____________。
(4)已知下列数据:
Fe(s)+O2(g)====FeO(s) ΔH=-272.0 kJ·mol-1
2X(s)+O2(g)====X2O3(s) ΔH=-1 675.7 kJ·mol-1
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)2Al(s)+3FeO(s)====Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7 kJ·mol-1
【解析】首先注意题目信息中的“前36号”“常见元素”“原子序数依次增大”。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,应该是NO2和SO2,再依据“原子序数依次增大”的信息,可知W为N元素,Y为S元素。X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,其核外电子排布式应为1s22s22p63s23p1,该元素应为Al。Z能形成红色(或砖红色)Z2O和黑色的ZO两种氧化物,可知Z为Cu。(1)W(N)位于元素周期表第二周期第ⅤA族。W的气态氢化物为NH3,因N的非金属性比O弱,故NH3稳定性比H2O弱。(2)Y的基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4;Y(S)的原子半径小于X(Al),所以Y(S)对外层电子的吸引力强于X(Al),故Y的第一电离能比X的大。(3)Y的最高价氧化物对应水化物为H2SO4,其浓溶液(即浓硫酸)与Z的单质(Cu)反应的化学方程式是:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(4)本题考查盖斯定律。X的单质(Al)和FeO反应是铝热反应:2Al(s)+3FeO(s)====Al2O3(s)+3Fe(s),经分析已知反应不难得出该反应的ΔH=ΔH2-3ΔH1=-1 675.7 kJ·mol-1-3×(-272.0 kJ·mol-1)=-859.7 kJ·mol-1。
(2009·天津卷)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:
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序是__________________。
(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溶液易被催化分解,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】
(1)Na>Al>O
(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3
(4)a b
(5)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
溶液的pH等于7
【解析】由各元素在周期表中的位置可确定各元素,进而对(1)(2)作答;(3)含有离子键又含共价键的化合物,一般含活泼金属元素如钠,且含有原子团,如NaOH、NaClO、NaClO3等;(4)液态易分解化合物为H2O2,H2O2分解可用MnO2、FeCl3等作催化剂;(5)⑥为Al,逆推知N为Al2O3,Z为Al(OH)3,仅含非金属元素的盐为铵盐,则X、Y为铝盐和氨水。由转化关系可推知X、Y中有一种为AlCl3溶液,则M为NH4Cl溶液,因水解,+H2ONH3·H2O+H+,使得c()<c(Cl-),向NH4Cl溶液中加氨水,使水解平衡向左移动,据电荷守恒关系式c()+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),当c(H+)=c(OH-)即溶液呈中性时,c()=c(Cl-)。
(2009·北京卷)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元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是( )
A.金属性:Y>Z B.氢化物的沸点:X>W
C.离子的还原性:X>W D.原子及离子半径:Z>Y>X
【答案】B
【解析】考查元素周期表与周期律。
易判断出W、X、Y、Z分别是Cl、F、Al、Na。金属性Al<Na,A错。HF分子间形成氢键,故沸点高于HCl,B正确。阴离子还原性与单质氧化性有关,单质氧化性越强,其阴离子还原性越弱,由于氧化性F2>Cl2,因此还原性F-<Cl-,C错。原子半径大小判断依据元素周期律,故Na>Al>F;但对于核外电子层结构相同的阴阳离子,核电荷数小的离子半径大,故F->Na+>Al3+,D错。
(2009·北京卷)甲、乙、丙、丁4种物质分别含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.某钠盐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.丙中含有第2周期IV A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
【解析】综合考查元素同期表、元素周期律、元素化合物知识及18e-物质等知识点。据题意推知甲应为H2S,HS-是弱酸酸根,与酸、碱都反应,A错。SiH4与O2摩尔质量相同,只有极性键,B错。丙中含有C,符合条件的除C2H6外,还有CH3OH,C错。与甲H2S各元素质量比相同的只有,D对。
(2009·福建卷)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示,其中,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(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的元素的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,2 L的甲气体与0.5 L的氧气相混合,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R的含氧酸盐只有一种,则该含氧酸盐的化学式是_______________________________________。
(6)在298 K下,Q、T的单质各1 mol完全燃烧,分别放出热量A kJ和b kJ。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3 mol Q的单质,则该反应在298 K下的ΔH=_____________(注:题中所涉单质均为最稳定单质)。
【答案】
(1) (2)弱于
(3)S+2H2SO4(浓)3SO2 ↑+2H2O
(4)2H2O22H2O+O2↑(或其他合理答案)
(5)NaNO2
(6)(3a-4b) kJ·mol-1
【解析】由已知T的周期序数与主族序数相等,得T为Al元素,则Q、R、W分别为C、N、S。(5)N的氧化物中,相对分子质量最小的是NO,2NO+O2====2NO2,2 L NO与0.5 L O2反应生成1 L NO2,剩余1 L NO,NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O,由反应方程式可知,生成的含氧酸盐为NaNO2。(6)由燃烧热写出反应的热化学方程式,利用盖斯定律,即可求得反应的ΔH。
(2008·广东卷)下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是…( )
①原子序数为15的元素的最高化合价为+3 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素 ③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】原子序数为15的元素的最高正化合价为+5;同一周期中从左至右元素的非金属性依次增强,ⅦA族元素的非金属性最强;第二周期ⅣA族元素为碳元素,而碳元素有同位素存在,中子数不一定为6;原子序数为12的元素的原子结构示意图为,位于第三周期第ⅡA族。
(2008·广东卷)根据下表信息,判断以下叙述正确的是( )
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066
主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2
A.氢化物的沸点为H2T<H2R B.单质与稀盐酸反应的速率为L<Q
C.M与T形成的化合物具有两性 D.L2+与R2-的核外电子数相等
【答案】C
【解析】同周期元素从左至右原子半径依次减小,同主族元素从上到下最外层电子数相等,最高正化合价数相等,原子半径依次增大,结合表中信息I、M、Q、R、T分别为Mg、Al、Be、S、O元素,由于H2O分子间形成氢键而使其沸点高于H2S的沸点,A错误;由M与T形成的化合物为Al2O3,具有两性,C正确;同主族元素从上到下核电荷数依次增大,元素的金属性依次增强,与酸反应速率依次加快,B错误;L、R同属第三周期,其离子相差1个电子层,D错。
(2009·北京卷)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Na2CO3,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OH-+====H2O+,则E一定能还原Fe2O3
C.若D为CO,C能和E反应,则A一定为Na2O2,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
【解析】本题是对无机元素及化合物知识的综合性考查。涉及物质种类多,反应多样,要求熟练掌握其性质并能运用发散思维,由此及彼寻找突破。
从框图中找特点:①A在常温能与水反应生成两种物质,符合题意的有:非金属单质——F2,Cl2;金属单质——Na,Mg;氧化物——Na2O2,NO2;离子型化合物——AlN,Mg3N2等。②“BCD”涉及连续转化关系。将两点综合考虑,结合各项信息,进行判断。A项中,
若为F2则:
A物质可能为Cl2或F2,A错。
H2可还原Fe2O3,B对。
C对。
D对。
(2009·福建卷)考生从两道化学题中各任选一题作答
1[化学——物质结构与性质]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)排布为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+的空轨道接受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至大的顺序为_________(用元素符号作答)。
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其分子中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_________(填晶体类型)。
2[化学——有机化学基础]有机物A是常用的食用油抗氧化剂,分子式为C10H12O5,可发生如下转化:
已知B的相对分子质量为60,分子中只含一个甲基。C的结构可表示为: (其中:—X、—Y均为官能团)。
请回答下列问题:
(1)根据系统命名法,B的名称为________________。
(2)官能团—X的名称为____________,高聚物E的链节为____________。
(3)A的结构简式为________________________。
(4)反应⑤的化学方程式为____________________________________。
(5)C有多种同分异构体,写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式。
ⅰ.含有苯环 ⅱ.能发生银镜反应 ⅲ.不能发生水解反应
(6)从分子结构上看,A具有抗氧化作用的主要原因是____________(填序号)。
a.含有苯环 b.含有羰基 c.含有酚羟基
【答案】
1(1)1s22s22p63s23p63d9
(2)孤对电子(孤电子对)
(3)b
(4)Si<C<N
(5)3∶2
(6)原子晶体
【解析】①乙的原子序数为29,则乙为Cu元素,综合②③④分析可知Q、R、X、Y分别为C、N、O、Si。利用元素周期律、化学键、共价键、晶体结构等知识本题各小题不难作答。
2(1)1-丙醇
(2)羧基
(5)
写出上述3个结构简式中的任意2个
(6)c
【解析】由C的化学性质可知,C分子中含有苯环、酚羟基、羧基,结合A分子中的氧原子数可知C的分子结构中,—X为—COOH,—Y为—OH;从A的性质分析得B为醇,又相对分子质量为60,分子结构中有一个甲基,可得B的结构简式为CH3CH2CH2OH,由以上结果即可写出A、E、C的结构简式。C的同分异构体中,符合条件的一定含有一个—CHO和4个—OH,由此知苯环上只有一个碳原子连有一个H原子,该H原子与—CHO有邻、间、对三种不同的位置,写出其中的任意两种即可。苯酚因有酚羟基而具有抗氧化作用,所以A的抗氧化作用来自于酚羟基。
(2009·广东卷)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】结合元素周期表考查元素周期律。容易判断出a为Na、b为Mg、c为C、d为O、e为S、f为Cl。以下各选项可据此判断。本题若不推出具体元素,结合“位—构—性”也可作答。氢化物的稳定性取决于元素的非金属性,d、e是同族元素,非金属性从上往下减弱,因而氢化物稳定性也减弱,A错。同一周期元素,半径从左到右逐渐减小,a>b>e,B错。C是第ⅣA元素,性质最稳定,C错。最高价氧化物的水化物酸性取决于元素的非金属性,非金属性越强,酸性越强。元素的非金属性:c<e<f,因此酸性依次增强,D对。
(2008·重庆卷)在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中,使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是__________;X与氢元素形成的化合物的电子式是_____________。
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是________________;D与E能形成一种非极性分子,该分子的结构式为________________;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是_________________________。
(3)元素W与Y同周期,其单质是原子晶体;元素Z的单质分子Z2中有3个共价键;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是____________________________________。
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2,该反应的离子方程式为______________________________________________________。
【答案】
(1)CaCl2
(2)
(3)Si3N4
(4)2F2+2OH-2F-+OF2+H2O
【解析】本题是考查物质结构与元素周期律知识的题目。
(1)XY2中,X为+2价、Y为-1价,又阳离子与阴离子电子层结构相同,且1 mol XY2有54 mol电子可推知X为Ca,Y为Cl。融雪剂化学式为CaCl2。
CaH2的电子式为。
(2)元素D、E最外层电子数是其电子层数的2倍,符合条件的元素有He、C、S,其中S与Cl相邻,D为S元素,S2-结构示意图。D与E能形成一种非极性分子,可知为CS2,其结构式为S=C=S。氧族元素的氢化物中H2S沸点最低。
(3)W与Y同周期,其单质为原子晶体,可知W为Si元素;元素Z单质分子Z2中有3个共价键,可知Z为N元素。Si与N形成的新型材料为Si3N4。
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,可知,R为F元素,F2与NaOH反应方程式为2F2+2NaOHOF2+2NaF+H2O,离子方程式为2F2+2OH-OF2+2F-+H2O。
(2008·天津卷)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为______________________________________________。
(2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为___________________________。
(3)X的硝酸盐水溶液显____________性,用离子方程式解释原因:____________________。
(4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为_________________。
(5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性:______________>____________。(用分子式表示)
(6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是_________>___________>____________>__________。
(7)Z的最高价氧化物为无色液体,0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:_____________________________。
【答案】
(1)Al(OH)3+OH-+2H2O
(2)
(3)酸 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(4)SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl
(5)HCl>H2S
(6)S2->Cl->Na+>Al3+
(7)Cl2O7(l)+H2O(l)2HClO4(aq);ΔH=-4Q kJ·mol-1
【解析】W、X是金属元素,它们的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,所以,W、X分别为Na和Al。W与Y可形成化合物W2Y,可确定Y为S,则Z为Cl。
(2)W2Y为Na2S,其电子式为:。
(3)X的硝酸盐为Al(NO3)3,属于强酸弱碱盐,水解显酸性。
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(4)Y的低价氧化物为SO2,将其通入Z单质(Cl2)的水溶液中,发生反应:SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl
(5)Y、Z的气态氢化物分别为H2S和HCl,其稳定性:HCl>H2S。
(7)Z的最高价氧化物为Cl2O7(l),溶于水的反应为:
Cl2O7+H2O2HClO4,0.25 mol Cl2O7溶于水放出Q kJ热量,则1 mol Cl2O7溶于水放出4Q kJ热量,故反应的热化学方程式为:Cl2O7(l)+H2O(l)2HClO4(aq);ΔH=-4Q kJ·mol-1
(2008·上海卷)考生注意:此题为分叉题,分A、B两题,考生可任选一题。若两题均做,一律按A题计分。A题适合使用二期课改新教材的考生解答,B题适合使用一期课改教材的考生解答。
(A)四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
元素 A B C D.
性质或结构信息 室温下单质呈粉末状固体,加热易熔化。单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰。 单质常温、常压下是气体,能溶于水。原子的M层上有1个未成对的p电子。 单质质软、银白色固体、导电性强。单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。 原子最外电子层上s电子数等于p电子数单质为空间网状晶体,具有很高的熔、沸点。
(1)B元素在周期表中的位置是____________,写出A原子的电子排布式____________。
(2)写出C单质与水反应的化学方程式_____________________。A与C形成的化合物溶于水后,溶液的pH____________7(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)D元素最高价氧化物晶体的硬度__________(填“大”或“小”),其理由是____________________________________________________________________。
(4)A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号)______________。写出能证明这一结论的一个实验事实________________________________________________________________。
(B)元素A—D是元素周期表中短周期的四种元素,请根据表中信息回答下列问题。
元素 A B C D
性质或结构信息 单质制成的高压灯,发出的黄光透雾力强、射程远 工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构。 单质常温、常压下是气体,原子的L层有一个未成对的p电子 +2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同
(1)上表中与A属于同一周期的元素是___________,写出D离子的电子排布式___________。
(2)D和C形成的化合物属于_______________晶体。
写出C单质与水反应的化学方程式_____________________________________________。
(3)对元素B的单质或化合物描述正确的是_______________。
a.B元素的最高正价为+6
b.常温、常压下单质难溶于水
c.单质分子中含有18个电子
d.在一定条件下镁条能与单质B反应
(4)A和D两元素金属性较强的是___________(写元素符号)。写出能证明该结论的一个实验事实_____________________________________________________________________。
【答案】
(A)(1)第三周期ⅦA族 1s22s22p63s23p4
(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 大于
(3)大 SiO2是原子晶体 或 小 CO2是分子晶体(合理即可)
(4)Cl 高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定性比硫化氢强(合理即可)
(B)(1)Mg 1s22s22p6
(2)离子 2F2+2H2O4HF+O2
(3)b d(B是氧气或氮气)
(4)Na 钠与水反应比镁与水反应激烈或氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强(合理即可)
【解析】(A)A元素从“明亮有蓝紫色火焰”,再结合其他信息可知是S元素;B元素从“气体”可知是非金属元素,从M层上只有“一个未成对p电子”知是Cl元素,与气体易溶于水相吻合。C元素,从“黄色火焰”可知是钠元素,再由前面的信息印证。D元素:s电子数等于p电子数,结合空间网状结构,和“很高的熔、沸点”应该是C元素或Si元素。
比较元素非金属性的强弱可从它们之间的相互置换、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性强弱等方面去判断。
(B)A元素:从“黄光”知是钠元素。B元素:分离液态空气能得到的单质是氮气、氧气和惰性气体,由原子最外层没有达到稳定结构知是氧元素。由“L层有一个未成对p电子”知是硼元素或氟元素,结合“气体”,C是氟。D2+有10个电子,则D是12号镁元素。
(2008·广东卷)元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3;X、Y和Z的原子序数之和为26;Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是( )
A.XYZ3是一种可溶于水的酸,且X与Y可形成共价化合物XY
B.XYZ3是一种微溶于水的盐,且X与Z可形成离子化合物XZ
C.XYZ3是一种易溶于水的盐,且Y与Z可形成离子化合物YZ
D.XYZ3是一种离子化合物,且Y与Z可形成离子化合物YZ2
【答案】B
【解析】由题目可知,XYZ3可能的物质有:NaNO3、MgCO3、AlBO3,A错;若XYZ3为MgCO3微溶于水,XZ可形成离子化合物MgO,B正确;若XYZ3为NaNO3易溶于水的盐,YZ(NO)不是离子化合物,C错;若XYZ3为离子化合物,YZ2为NO2、CO2均不是离子化合物,D错。
(2008·海南卷)《物质结构与性质》模块(选考题)
四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知它们的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为51;Y原子的L层p轨道中有2个电子;Z与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是__________________、_____________________;杂化轨道分别是_________________、_________________;a分子的立体结构是_________________;
(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是______________晶体、_______________晶体;
(3)X的氧化物与Y的氧化物中,分子极性较小的是(填分子式)_________________;
(4)Y与Z比较,电负性较大的是(填元素符号)_________________;
(5)W的元素符号是____________,其+2价离子的核外电子排布式是_________________。
【答案】
(1)CH4 SiH4 SP3 SP3 正四面体
(2)分子 原子
(3)CO2
(4)C
(5)Zn 1S22S22P63S23P63d10
【解析】由“Y原子的L层p轨道中有2个电子”知其第二层有4个电子,是碳元素。由“Z与Y原子的价层电子数相同”可判断Z可能是Si或Ge。由“W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1”,判断W最外层有2个电子,由“其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶1”,判断出其d轨道有10个电子,则W是锌,30号元素,再根据“它们的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为51”推断出X是氢元素,Z是硅元素。H2O分子是V形,是极性分子;CO2分子是直线形,是非极性分子。
(2008·海南卷)根据元素周期表1-20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有_______种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有______________(填两种化合物的化学式);
(2)属于稀有气体的是_________(填元素符号,下同);
(3)形成化合物种类最多的两种元素是_______________________;
(4)第三周期中,原子半径最大的是(稀有气体除外)____________;
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性_________大于__________(填化学式)。
【答案】
(1)7 在K2O、K2O2、KO2、KO3中任选2个
(2)He、Ne、Ar
(3)C、H
(4)Na
(5)NH3 SiH4
【解析】前20号元素是H、He、Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar、K、Ca。其中金属七种。金属性最强的元素是K,它与氧生成的化合物是K2O、K2O2、KO2、KO3。属于稀有气体的是He、Ne、Ar。形成化合物种类最多的两种元素是C、H,因为所有的烃类化合物都是由C、H构成的。根据元素周期律可知:同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,因此第三周期中Na的原子半径最大。同周期元素从左至右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同主族元素从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。故非金属性有:N>C>Si。而元素的非金属性越强,其对应的气态氢化物的稳定性越强,所以NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。
(2008·宁夏卷)短周期元素E的氯化物ECln的熔点为-78℃,沸点为59℃;若0.2molECln与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4g的AgCl沉淀。下列判断错误的是
A.E是一种非金属元素 B.在ECln中E与Cl之间形成共价键
C.E的一种氧化物为EO2 D.E位于元素周期表的IVA族
【答案】D
【解析】根据题中信息可知:ECln常温下为气态,形成的晶体为分子晶体,即E元素是一种非金属元素,E与Cl之间形成的是共价键,即A、B正确。根据题干信息可得如下关系:0.2n=,即n=2,即E应为硫元素,可以形成EO2即SO2氧化物,E应位于ⅥA族,因此D是错误的,答案为D。
(2008·四川卷)D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素,且原子序数逐渐增大,它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。回答下列问题:
(1)Y的最高价氧化物的化学式为 ;
(2)上述5种元素中,能形成酸性最强的含氧酸的元素是 ,写出该元素的任意3种含氧酸的化学式: ;
(3)D和Y形成的化合物,其分子的空间构型为 ;
(4)D和X形成的化合物,其化学键类型属 ,其晶体类型属 ;
(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是 ,此产物与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是 。
(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由:
【答案】,晶体—类型和性质
(1)SO3
(2)Cl2 HClO HClO2 HClO3 HClO4 (任写3种酸)
(3)直线形
(4)共价健 原子晶体
(5)Mg3N2 Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3·H2O
(或Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3)
(6)D的最高价氧化物是CO2,X的最高价氧化物是SiO2,前者比后者的熔点低。因为前者为分子晶体,由分子间力结合,而后者为原子晶体,由共价健结合;共价健强度大于分子间力。
【解析】(1)前20号元素中氢化物分子的空间构型为正四面体的有CH4、SiH4,又D、E、X、Y、Z原子序数逐渐增大,故D为碳,X为硅,则E为氮,Y为硫,Z为氯。(2)非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,五种元素中能形成酸性最强的含氧酸的元素是氯元素,氯元素有多种变价,如+1、+3、+5、+7价,分别可以组成含氧酸。(3)CO2与CS2的空间构型相似,均为直线形。(5)Mg3N2与H2O之间的反应类似于酸碱盐之间的离子互换反应(即复分解反应),所以生成Mg(OH)2和NH3。(6)CO2为分子晶体,SiO2为原子晶体,分子晶体的熔点由分子间作用力决定,原子晶体的熔点由共价键的强弱决定,共价键的强度大于分子间作用力。
(2008·山东卷)下列说法正确的是
A.SiH4比CH4稳定
B.O2-半径比F-的小
C.Na和Cs属于第ⅠA族元素,Cs失电子能力比Na的强
D.P和As属于第ⅤA族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱
【答案】C
【解析】键长C—H<Si—H,C—H键比Si—H键稳定,A项错;O2-与F-电子层结构相同,但O的核电荷数少,所以O2-半径比F-大,B项错;Na与Cs同主族,Cs金属性强,C项正确;P和As属同主族,P的非金属性比As强,H3PO4的酸性比H3AsO4强,D项错。
(2008·四川卷)下列叙述中正确的是
A.除零族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B.除短周期外,其他周期均有18个元素
C.副族元素中没有非金属元素
D.碱金属元素是指IA族的所有元素
【答案】C
【解析】ⅥA族的氧没有+6价,ⅦA族的F没有正价,F的最高价为0价,A错误;周期表中各周期元素的种数依次为2、8、8、18、18、32、32,B错误;副族元素中全部是金属元素,C正确;碱金属元素是指除H外的ⅠA族中的其他元素,D错误。
(2008·北京卷)X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是
A.由mXa+与nYb-,得m+a=n-b
B.X2-的还原性一定大于Y-
C.X,Y一定不是同周期元素
D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY
【答案】B
【解析】mXa+与nYb-电子层结构相同,即m-a=n+b,A项错。X、Y可能在同一周期,也可能不在同一周期,若同为金属或非金属元素即为同一周期,若为金属和非金属两种元素,则为不同周期,C错。若X的原子半径大于Y,则气态氢化物稳定性HmX一定小于HnY,D项错。
(2008·全国Ⅰ)下列各组给定原子序数的元素,不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是
A.3和17 B.1和8 C.1和6 D.7和12
【答案】D
【解析】A项可形成的LiCl,B项可形成的H2O2,C项可形成的HC≡CH,均为原子个数为1∶1的稳定化合物,D项可形成Mg3N2,原子个数不是1∶1。
(2008·全国Ⅰ)V、W、X、Y、Z是由周期表中1~20号部分元素组成的5种化合物,其中V、W、X、Z均为两种元素组成。上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35。它们之间的反应关系如下图:
(1)5种化合物分别是V 、W 、X 、Y 、Z :(填化学式)
(2)由上述5种化合物中某2种化合物反应可生成一种新化合物,它包含了5种化合物中的所有元素,生成该化合物的化学方程式是 :
(3)V的电子式是 。
【答案】
(1)CaC2 CaO CO2 Ca(OH)2 C2H2
(2)Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2
(3)
【解析】本题考查无机框图推断。
(1)由ZX+H2O可推知Z中必含氢元素,再由X为无色无味气体,且是由V与O2反应所得,结合生成X的两个转化反应可初步判断X为一种氧化物,符合要求的只有CO或CO2,所以Z中可能含有碳元素,即Z为CH4或其他碳氢化合物。再通过V(固体)+H2OY(白色固体)+Z(无色气体)
可推知V为CaC2,Y为Ca(OH)2,Z为C2H2,从而验证以上推断。CaC2与O2可生成CaO和CO2,W为CaO,X为CO2。
(2)5种化合物中,2种可反应生成一种新化合物,且包含5种元素,则该新化合物为Ca(HCO3)2。
2CO2+Ca(OH)2Ca(HCO3)2
(2008·江苏卷)下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,请你选择其中一题作答,如果两题全做,则按A题评分。
A.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)B的氢化物的分子空间构型是 。其中心原子采取 杂化。
(3)写出化合物AC2的电子式 ;一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为 。
(4)E的核外电子排布式是 ,ECl3形成的配合物的化学式为 。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是 。
B.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下:
NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4 ①
R-OH+HBrR-Br+H2O ②
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br—被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下;
乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
密度/g·cm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758
沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
请回答下列问题:
(1)在溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是 。(填字母)
a.圆底烧瓶 b.量筒 c.锥形瓶 d.布氏漏斗
(2)溴代烃的水溶性 (填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇;其原因是
。
(3)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在 (填“上层”、“下层”或“不分层”)。
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,起目的是 。(填字母)
a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发 d.水是反应的催化剂
(5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是 。(填字母)
a.NaI b.NaOH c.NaHSO3 d.KCl
(6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于 ;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是 。
【答案】
A.(1)C<O<N
(2)三角锥形 sp3
(3) N2O
(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1) [Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3
(5)4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
B.(1)d
(2)小于;醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键。
(3)下层
(4)abc
(5)c
(6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动)
1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出
【解析】A.根据题干信息:“B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高”可判断B、C分别为N(氮)和O(氧)。E原子序数为24,为Cr(铬)。由“DC为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构”可以判断D为Mg。“AC2为非极性分子”可判断A为C(碳)。
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N。
(2)B的氢化物为NH3,其空间构型为三角锥形,其中心原子(N)采取sp3杂化。
(3)AC2为CO2,其电子式为。由N、O组成且与CO2互为等电子体的化合物为N2O。
(4)E为Cr元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。CrCl3形成配合物的化学式为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。
(5)N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,与Mg反应时,N被还原到最低价-3,即,其反应方程式为:
4Mg+10HNO34Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。
B:(1)在溴乙烷和1溴丁烷的制备实验中,最不可能用到的仪器应为d,即布氏漏斗,因其是用于过滤的仪器,既不能用作反应容器,也不能用于量取液体,答案为d。
(2)溴代烃的水溶性小于相应的醇,因为醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键。
(3)根据题干表格数据:1-溴丁烷的密度大于水的密度,因此将1-溴丁烷的粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物即1-溴丁烷应在下层。
(4)由于浓H2SO4在稀释时放出大量热且具有强氧化性,因此在制备操作过程中,加入的浓H2SO4必须进行稀释,其目的是防止放热导致副产物烯和醚的生成并减小HBr的挥发,同时也减少Br2的生成。
(5)除去溴代烷中的少量杂质Br2应选用c即NaHSO3,二者可以发生氧化还原反应而除去Br2。NaI能与Br2反应生成I2而引入新的杂质;NaOH不但能与Br2反应,同时也能与溴代烷反应;KCl都不反应,因此a、b、d都不合适,故答案为c。
(6)根据平衡移动原理,蒸出产物平衡向有利于生成溴乙烷的方向移动;在制备1溴丁烷时不能采取此方法,原因是1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸,会有较多的正丁醇被蒸出。
(2008·江苏卷)下列排列顺序正确的是
①热稳定性:H2O>HF>H2S ②原子半径:Na>Mg>O
③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4 ④结合质子能力:OH->CH3COO->Cl-
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
【答案】B
【解析】热稳定性应为HF>H2O>H2S,①错误;原子半径Na>Mg>O,②正确;酸性应为H2SO4>H3PO4>HClO,③错误;结合质子能力OH->CH3COO->Cl-,④正确,故选B。
(2007·海南卷)《物质与结构》模块(选考题)
25.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空