2020-2021【化学】化学元素周期律的专项培优易错难题练习题含答案及答案_第1页
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1、2020-2021【化学】化学元素周期律的专项培优易错难题练习题(含答案)及答案一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.下表列出了十种元素在周期表中的位置。族周期IA01nAmAWAVAVIAWA23回答下列问题:(1)、按原子个数比1:1组成的分子的电子式为;由、两种元素组成的一种无毒化合物的结构式为。(2)这10种元素中,化学性质最不活泼的元素是(填元素符号,下同),得电子能力最强的原子是,失电子能力最强的单质与水反应的化学方程式(3)用化学方程式表示和两种元素的非金属性强弱:。(4)元素的气态氢化物和元素的气态氢化物中,易于制备的是(填化学式)(5)元素的最高价氧化物对应的水化物与元素

2、的最高价氧化物对应的水化物反应,其离子方程式为。(6)元素、两两之间可以形成两种类型的化合物,写出一种共价化合物的化学式:;写出一种离子化合物的化学式:。【答案】H:6:6:HO=C=ONeO2Na+22O=2NaOH+吨T2HC1C4+Na2CC3=CO2T+2NaCO4+H2OH2SA1(OH)3+OH-=A1O2+2H2OH2O(或H26)NmO(或Na2O2或NaH)【解析】【分析】从表中元素所在的位置,可推出为氢(H),为碳(C),为磷(P),为氧(O),为钠(Na),为镁(Mg),为铝(A1),为硫(S),为氯(01),为速(Ne)。【详解】(1)、为H和O,二者按原子个数比1:1

3、组成分子H2O2,电子式为H:O:O:H;、两种元素为C和0,二者组成的一种无毒化合物为CQ,结构式为O=C=O,答案为:H:O:d:H;O=C=O;(2)这10种元素中,化学性质最不活泼的元素是稀有气体元素Ne;得电子能力最强的原子是O;失电子能力最强的元素是Na,它的单质与水反应生成NaOH和H2,化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2T,答案为:Ne;O;2Na+2H2O=2NaOH+H2T;(3)和分别为C和Cl,比较两种元素的非金属性强弱,可利用HC1O4与碳酸钠反应,方程式为:2HC1Q+Na2CC3=CQT+2NaC1Q+H2O,答案为:2HC1Oi+Na2CO3=CQT

4、+2NaC1Q+H2O;(4)元素的气态氢化物为PH3,元素的气态氢化物为H2S,非金属性:S大于P,易于制备的是H2S,答案为:H2S;(5)元素的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,与元素的最高价氧化物对应的水化物A1(OH)3反应,生成NaA1O2和H2O,其离子方程式为A1(OH)3+OH-=A18+2H2O,答案为:A1(OH)3+OH-=A1O2-+2H2O;(6)元素、分别为H、O、Na,两两之间反应,生成共价化合物可能为水或双氧水,化学式为H2O(或H2O2);离子化合物可能为氧化钠、过氧化钠、氢化钠,化学式为Na2O(或Na2O2或NaH),答案为:H2O(或H2O2);Na

5、2O(或Na2O2或NaH)。【点睛】比较氧与氯的得电子能力,如果利用周期表中元素所在位置,无法比较;可以利用同一化学式,比如HC1O,从化合价可以解决问题。2.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述不正确的是()A.最高正价由低到高的顺序:ZW、X、YB.原子半径由大到小的顺序:ZW、X、YC.Z、W分别与X形成的化合物:均既能与酸又能与碱反应D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:Y、X、W【答案】A【解析】【分析】X、Y、Z、W原子序数依次增大

6、,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Y是F元素;X原子最外层有6个电子,X是O元素;Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,Z位于第三周期、IDA族,Z是Al元素;W的单质广泛用作半导体材料,W是Si元素。【详解】A.主族元素最高正价等于族序数(O、F除外),F没有正价,故A错误;B.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,原子半径由大到小的顺序:Al>Si>O>F故B正确;C.Al2O3是两性氢氧化物既能与酸又能与碱反应,SiQ是酸性氧化物,能与碱反应生成硅酸盐,Si。也能与氢氟酸反应生成SiR气体和水,故C正确;D.非金属性越强,气态氢化物越稳定,简单气

7、态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:HF>H2O>SiH,故D正确;故选A。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律,熟记元素及其化合物特殊的性质是解题关键,明确氟是至今非金属性最强的元素,无正价,SiQ是酸性氧化物,但能与氢氟酸反应。3.南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐一AgN5,目前已经合成出钠、镒、铁、钻、银、镁等几种金属的全氮阴离子盐。(1)基态Mn2+的价电子排布式为;银与铜位于同一族,银元素位于元素周期表的区。(2)Mg(H2O网2+(N5)2(H2O)42-的晶体的部分结构如图1所示:N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:TOftIi/kJ?mor1|2/kJ?m

8、d-1|3/kJ?mo1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1X、Y、Z中为N元素的是,判断理由是。从作用力类型看,Mg2+与H2O之间是、N5与H2O之间是。N5-为平面正五边形,N原子的杂化类型是。科学家预测将来还会制出含N4-、N6-等平面环状结构离子的盐,这一类离子中都存在大兀键,可用符号器表示,其中m代表参与形成大兀键的原子数,n代表参与形成大兀键的电子数(如果分子中的大兀键可表示为6),则N4-中的大兀键应表示为。AgN5的立方晶胞结构如图2所示,Ag+周围距离最近的Ag+有个。若晶体中紧邻的N5-与Ag+的

9、平均距离为anm,Na表示阿伏加德罗常数的值,则AgN5的密度可表示为g?cm3(用含a、Na的代数式表示)。【答案】3d5dsZXM外层为2个电子,X为镁;N的2P轨道处于半充满的稳定状态,其失去第一个电子较难,Ii较大,则Z为氮元素配位键氢键sp2128.91022Naa3(1)根据构造原理书写出25号Mn元素的原子核外电子排布式,Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+;根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag在周期表所属区域;(2)根据元素的电离能大小结合原子结构确定X、Y、Z三种元素,然后判断哪种元素是N元素;根据图示,判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型;结合N5-为平面正五边

10、形结构,结合原子杂化类型与微粒构型关系分析判断,结合微粒的原子结构分析大兀键的形成;(3)根据晶胞中离子的相对位置判断Ag+的配位数,利用均摊方法计算1个晶胞中含有的AgN5的个数,结合p=m计算密度大小。【详解】(1)Mn是25号元素,根据构造原理可得Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+,其价电子排布式为3d5;Ag、Cu在周期表中位于第IB,发生变化的电子有最外层的s电子和次外层的d电子,属于ds区元素;(2)X的第一、第二电离能比较小且很接近,说明X原子最外层有2个电子,容易失去,则X为Mg元素,Z的第一电离能在三种

11、元素中最大,结合N原子2P轨道处于半充满的稳定状态,其失去第一个电子较难,奸较大,可推知Z为N元素,丫是。元素;在该晶体中阳离子Mg(H2O)62+的中心离子Mg2+含有空轨道,而配位体H2O的O原子上含有孤电子对,在结合时,Mg2要供空轨道,H2O的O原子提供孤电子对,二者形成配位键;在阴离子(N5)2(H2O)42-上N5-与H2O的H原子之间通过氢键结合在一起,形成NH-O,故二者之间作用力为氢键;若原子采用sp3杂化,形成的物质结构为四面体形;若原子采用sp2杂化,形成的物质结构为平面形;若原子采用sp杂化,则形成的为直线型结构。N5-为平面正五边形,说明N原子的杂化类型为sp2杂化;

12、在N5-中,每个N原子的sp2杂化轨道形成2个。键,N原子上还有1个孤电子对及1个垂直于N原子形成平面的p轨道,p轨道间形成大兀键,N5-为4个N原子得到1个电子形成带有1个单位负电荷的阴离子,所以含有的电子数为5个,其中大兀键是由4个原子、5个电子形成,可表示为:;(3)根据AgN5的晶胞结构示意图可知,假设以晶胞顶点Ag+为研究对象,在晶胞中与该Ag+距离相等且最近的Ag+在晶胞面心上,通过该顶点Ag+可形成8个晶胞,每个面心上的Ag+被重复使用了2次,所以与Ag+距离相等且最近的Ag+的数目为3日=猿个在一个晶胞中2含有Ag+的数目为8>4+6/=4,含有N5-的数目为1+12X1

13、=4,晶胞体积为V=(2amolcm3,则pmNA/mo18.910g/cm3。V2a1073cm3naa3【点睛】本题考查了物质结构,涉及电离能的应用、作用力类型的判断、大兀的分析、晶胞计算,掌握物质结构知识和晶体密度计算方法是解题关键,要注意电离能变化规律及特殊性,利用均摊方法分析判断晶胞中含有微粒数目,结合密度计算公式解答。4.硫酸亚铁俊(NH4)2Fe(SQ)2?6H2O,相对分子质量392晶体又称莫尔盐,易溶易电离但却比一般的亚铁盐稳定,因此广泛应用于制药、电镀以及定量分析。回答下列与之有关的问题:(1)在莫尔盐所涉及的五种元素中:S元素在门捷列夫元素周期表

14、中的位置是;其中处于同主族的两种元素非金属性更强的是:。(2)为检验莫尔盐是否变质,可用的试剂为。碘是合成人体甲状腺激素的重要原料,食盐中加KIO3是我国为解决普遍性碘缺乏问题的国家规定,下图是自动电位滴定法测定食盐中碘含量的实验过程:加稀比SOM液加稀电处溶液0.005molUM莫尔为过量)(3)已知溶解”过程中IO3-的还原产物为碘单质,写出该反应的离子反应方程式:(4)取50.00mL样品,用0.005mol/L酸fK2Cr2O7溶液滴定剩余Fe2+,滴定操作时使用的锥形瓶未干燥,导致结果(填偏大"偏小”或先影响”)【答案】第三周期第WA族O硫氧化钾(KSCN溶液2IO3-+1

15、0Fe2+12H+=I2+10Fe3+6H2O无影响【解析】【分析】【详解】(1)S元素在元素周期表中的位置为第三周期第WA族,故答案为:第三周期第WA族;莫尔盐中处于同主族的两种元素是O和S,其中非金属,f更强的是O,故答案为:O;(2)硫酸亚铁俊中含有Fe2+,Fe2+容易被氧化成Fe3+,可加入硫氧化钾(KSCN溶液检验是否有Fe3+生成,故答案为:硫氧化钾(KSCN溶液;(3)溶解过程中,IO3-与Fe2+发生氧化还原反应生成I2和Fe3+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子反应方程式为2IO3-+10Fe2+12H+=I2+10Fe3+6H2O,故答案为:2IO3-+1

16、0Fe2+12H+=I2+10Fe3+6H2O;(4)滴定操作时使用的锥形瓶未干燥,不会影响Fe2+的物质的量,因此对滴定结果无影响,故答案为:无影响。5.下表为元素周期表的一部分,表中列出12种元素在周期表中的位置,请回答:族周期IAnAmAWAVAVIAWA0一一?三四?(1)这12种元素中,化学性质最不活泼的元素是(填元素符号或化学式,下同),得电子能力最强的原子是,常温下单质为液态的非金属单质是,。写出两种元素最酸性最强的化学式。和两种oHFHPdHClHBr2Mg+(2)失电子能力最强的单质与水反应的离子反应方程式是(3)写出与形成的简单化合物中最稳定的分子式高价氧化物对应水化物中酸

17、性较弱的化学式(4)写出?与形成的化合物中沸点最低的化学式(5)写出的单质置换出的单质的化学反应方程式:元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为(6)用电子式表示与组成的二元化合物的形成过程【答案】NeFB22K+2H2O=2K+H2T+2OH占律.八CQg2MgO+COH+Al(OH)3=AIO2+2H2O.Ca4r:f:F'CaFifI_iffiI.由元素在周期表中位置,可知为H、为Na、为K、为Mg、为Ca、为Al、为C、为P、为F、为Cl、?为Br、?为Ne。【详解】(1)稀有气体Ne最外层为稳定结构,化学性质最不活泼;上述元素中F的非金属性最强,得电子能力最强;已知

18、元素中常温下单质为液态的非金属单质是B2;故答案为:Ne;F;2K+2H2O=2R+H>T+2OH;B2;(2)上述元素中K的金属性最强,失去电子能力最强,K与水反应生成KO即口H,离子方程式为2K+2H2。=2+H2T+2O口;故答案为:2K+2H2。=2仁+H>T+2OH;(3)同主族自上而下元素非金属性逐渐减弱,非金属性越强,其简单的气态氢化物越稳定,最高价含氧酸的酸性越强,为G为P、为F与H形成为氢化物分别为CH、PH、HF,非金属性F>C>P,形成的简单化合物中最稳定的分子式HF。为P为Cl,非金属性Cl>P,所以最高价含氧酸的酸性酸性:HClQ>

19、HPQ,故答案为:HF;HPO;(4)?与H形成为氢化物分别为HF、HCl、HBr,由于HF分子之间存在氢键,使HF的沸点大于HCl,HCl和HBr的结构相似,但HCl的相对分子质量小、分子间作用力弱,使HBr的沸点大于HCl;Br原子半径大于Cl、F,使H-Br键的键能最小、容易断裂,所以HFHCl、HBr中酸性最强的是HBr,故答案为:HCl;HBr;(5) Mg与CO反应生成MgOC,化学方程式为2Mg+COL2MgO+C;Na、Al最高价氧化物的水化物分别为强碱NaOH口两性氢氧化物Al(OH3,二者反应生成NaAQ和HO,离子方程式为OH+Al(OH)3=AlO2+2H2O;故答案为

20、:2Mg+CO2=L2MgO+C;OH+Al(OH)3=AlO2+2H2O;(6) F与Ca形成离子化合物CaR,用电子式表示与组成的二元化合物的形成过程>:F-Ca2t|:F:°I*L*JL*JI故答案为:年、c4Q£用c间。【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律的应用,侧重于元素周期表和周期律的考查,学习中注意把握元素周期表的组成和元素周期律的递变规律,易错点(6),用电子式表示CaE的形成过程,注意:电子是由氟失给钙,箭头的起点和终点位置易错,离子化合物的电子式中口加在阴离子或原子团上。6.X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、

21、Y、ZW都是元素周期表中短周期元素。X为非金属元素,且X原子的核外成对电子数是未成对电1子数的2倍,Z的次外层电子数是最外层电子数的1,W原子的s电子与p电子数相等,Q是前四周期中电负性最小的元素,R的原子序数为29。回答下列问题:(1)X的最高价氧化物对应的水化物分子中,中心原子采取杂化。(2)化合物XZ与Y的单质分子互为,1molXZ中含有兀键的数目为(3) W的稳定离子核外有种运动状态的电子。W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是:。(4) Q的晶体结构如图所示,则在单位晶胞中Q原子的个数为,晶体的配位数是。(5) R元素的基态原子的核外电子排布式为;Y与R形成某种

22、化合物的晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为pg?crfl,阿伏加德罗常数的数值为Na,则该晶体中R原子和Y原子之间的最短距离为cm。(只写计算式)【答案】sp2等电子体2Na10Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状1态,比较稳定,失去一个电子比较困难281§2s22P63s23P63d104s1-【解析】【分析】X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z、W都是元素周期表中短周期元素。X为非金属元素,且X原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,则X的核外电子排布式为1s22s22p2,则X为碳;Z的次外层电子数是最外层电子1数的1

23、,则Z为氧,Y为氮;W原子的s电子与p电子数相等,则W的核外电子排布式为31s22s22p63s2,W为镁;Q是前四周期中电负性最小的元素,则Q为钾;R的原子序数为29,则R为铜,据此分析解答。【详解】H00H(1)X的最高价氧化物对应的水化物为H2CC3,结构式为|,则中心原0子C采取sp2杂化,故答案为:sp2;(2)化合物CC与N2分子具有相同的原子个数及价层电子数,属于等电子体;CC的结构与N2相似,为CC,其中含有兀键的数目为2Na,故答案为:等电子体;2Na;(3)Mg2版外有10个电子,则有10种运动状态的电子;W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是Mg原子

24、的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;故答案为:10;Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;(4)根据晶胞结构知,钾原子在顶点和体心,则在单位晶胞中钾原子的个数为8X1+1=2;离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8个顶点,则晶体的配位数是8;故答8案为:2;8(5)铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;晶胞中含有N原子数为:8X1=1,含有的Cu原子数为:12X1=3,则晶胞的质量为Y43=竽,设晶胞的84NaNa206一1206棱长为d,则d3=,则R原子和丫原子之间的

25、最短距离为一?;故答案为:Na2V此1s22s22p63s23p63d104s1;7.下表为元素周期表的一部分,请参照元素一在表中的位置,用相应的化学用语回答下列问题:族周期IA01namAWAVAVIAvnA23(1)表中用序号标出的10种元素中,化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图是(2)、的原子半径由小到大的顺序为(用元素符号作答)。(3)、的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是(用化(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的共价化合物M,M为常见液态化合物,其稀溶液易被催化分解,请写出M的电子式,M的结构式。(5)写出元素的最高价氧化物对应水化物分别与元素、的最高价氧化物对应水化

26、物的水溶液反应的离子方程式、。(6)的金属性强于,下列表述中能证明这一事实的是。a.的单质和的单质熔沸点不同b.的最高价氧化物水化物的碱性比的最高价氧化物水化物的碱性强c.最外层的电子数比多d.的单质与稀盐酸反应比的缓和一些(7)和形成的气态氢化物与和形成的气态氢化物相比较,沸点高(填化学式),理由是。【答案】.O<S<Nah2CC3<HNC3<HClO4H:O:O:HH-O-O-HAl(OH>+OH-=AlO2-+2H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2ObdH2OH2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点【解析】【分析】由表中元素所在的位置,可

27、以确定为氢(H),为碳(C),为氮(N),为氧(O),为氟(F),为钠(Na),为铝(Al),为硫(S),为氯(Cl),为僦(Ar)。【详解】(1)表中用序号标出的本意图是10种元素中,化学性质最不活泼的元素是稀有气体僦,其原子结构答案为:邂;Na与S同周期且S(2)、分别为O、Na、S元素,O的电子层数比Na、S少一层,在Na的右方,由此得出原子半径由小到大的顺序为O<S<Na答案为:O<S<Na;(3)、分别为C、N、Cl,碳酸为弱酸,硝酸为强酸,高氯酸为最强的含氧酸,它们的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是H2CO3<HNO3<HClO4o答案

28、为:H2CQ<HNO3<HCQ;(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的共价化合物M应为H2O2,M的电子式为M的结构式为H-O-O-H。答案为H:0:0:H:H-O-O-H;(5)元素的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,分别与元素、的最高价氧化物对应水化物的水溶液NaOH、H2SO4反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2。、Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O。答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O;(6)a.钠的单质和铝的单质熔沸点不同,只能表明离子带电荷、离子半径的差异,与金属性无关,a不

29、合题意;b.钠的最高价氧化物水化物的碱性比铝的最高价氧化物水化物的碱性强,则表明金属性钠大于铝,b符合题意;c.铝的最外层的电子数比钠多,与金属性的强弱没有必然联系,c不合题意;d.铝的单质与稀盐酸反应比钠的缓和一些,表明金属失电子能力铝小于钠,d符合题意;故选bdo答案为:bd;H2O与H2s相比,H2O因分子间形成氢键,增大了分子间作用力,导致沸点升高,所以H2O的沸点高,理由是H2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点。答案为:H2O;H2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点。【点睛】原子的最外层电子数的多少不能作为判断金属性强弱的依据,如Na的最外层电子数比Al少

30、,但金属性Na>Al;Li的最外层电子数比Ca少,但金属性Li<Ca8.A、B、CD是原子序数依次增大的同一短同期元素,A、B是金属元素,C、D是非金属元素,A、B的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水。(1)A与C可形成化合物A2C,写出该化合物的电子式为。(2)B与D形成的化合物是(填离子化合物”或共价化合物”,)验证该结论的实验方法是O(3)C的低价氧化物通入D单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为。(4)用C的最高价含氧酸W的溶液作电解质溶液(物质的量浓度为5.2mol/L,体积为1L,假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池如图所示。rb在a电极上发生的反

31、应可表布为。若电池工作一段时间后,a极消耗0.05molPb,b电极的质量变化为g,则此时W溶液的浓度为mol/L。【答案】卜:;:丁共价化合物将该化合物加热至熔融状态做导电性实验,如果该化合物在熔融状态下不导电,说明该化合物是共价化合物SQ+C2+2H2O=H2SQ+2HClPb-2e+SQ2-=PbSQ3.25.1【解析】A、B是金属元素,A、B的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水,A是Na元素、B是Al元素;Na与C可形成化合物A2C,C显-2价,C是S元素;A、B、C、D是原子序数依次增大,所以D是Cl元素。【详解】根据以上分析,(1)A是Na元素、C是S元素,形成化合物N

32、a2s是离子化合物,电子式为(2)B是Al元素、D是Cl元素,形成的化合物AlCl3是共价化合物,共价化合物在熔融状态下不导电,将该化合物加热至熔融状态做导电性实验,如果该化合物在熔融状态下不导电,说明该化合物是共价化合物;(3)S的低价氧化物是SQ,D单质是氯气,SQ通入氯水发生反应的化学方程式为SQ+Cb+2H2O=H2Sd+2HCl;(4)H2SO4溶液、Pb、PbO2构成原电池,Pb是负极、PbO2是正极;a极是负极,Pb失电子生成PbSQ沉淀,a电极上发生的反应可表示为Pb-2e-+SO2-=PbS。;b是正极,b电极反应式是PbO2+2e-+4H+SQ2-=PbSQ+2H2O;a极

33、消耗0.05molPb,转移电子的物质的量是0.1mol,b电极消耗0.05molPbO2,生成0.05molPbSO4质量变化为303g/mol0.05mol-239g/mol0.05mol=3.2g;根据总反应式Pb+PbC2+H2SC4=2Pbsc4+2H2O,a极消耗0.05molPb,总反应消耗0.1molH2SQ,此时H2SO4溶液的浓度为5.2mol/L1L-0.1mol=5.1mol/Lo1L9.某分子的结构如图所示(-R为煌基),其中A、B、D三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A的非金属性大于BoD与G形成的DG在工业上可用于漂白和杀菌消毒。A与G形成的AQ可完

34、全水解,其水解的产物之一H3AO3常用作塑料件镀金属的还原剂。(1)具有未成对电子的原子或分子具有磁性。D的某种氧化物D2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。则D204=2DO2,AH0(填"'或"=。(2)DG3用于杀菌消毒与HGO相比,DG3可大大延长杀菌消毒的时间,试从反应速率理论和平衡移动理论两者中选择一个,解释其原因。(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3AO3分子中A原子最外层的电子都参与了共价键的形成,试用方程式表示H3AO3的正盐溶液呈碱性的原因。(4)液氨中因存在2NH3(1)NH4+NH2-可导电,液态D2O4中也存在

35、D2O4=DO+DO3,上述两个过程的本质区别为。(5)TC时,在一体积为VL的密闭容器中放入一定量的AC5固体,按下式发生反应:AC5(s)?ACI3(g)+CI2(g),AH0测得容器内气体的压强变化如下表:时间t/s05101520253000总压P/kPa01.02.03.04.05.05.05.0上述条件下,以分压表示的平衡常数Kp=(kPa)2(计算结果保留两位小数);若保持温度不变,30s时给容器加压,达新平衡后,容器内的总压将(填升高"、降低”或不变”);若将容器换成绝热容器,加压后容器内的总压将(填升高"、降低”或不变”)。【答案】NC3与水反应的速率太小

36、(或NCl3与水反应的平衡常数太小)HPQ2-+H2O,一,H2PO3-+OH前者未发生电子转移,后者发生了电子转移6.25不变升高【解析】【分析】A、B、D三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A的非金属性大于BoD与G形成的DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒,则D为N,G为Cl。A为巳PC3可完全水解,其水解的产物之一H3PQ常用作塑料件镀金属的还原剂,则:A为巳B为As,D为N,G为Cl。【详解】(1) D为N元素,D的某种氧化物N2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。NO2中有未成对电子,具有未成对电子的原子或分子具有磁性,能量高,N2O4n2NO2要吸收

37、能量,则N2O4=2NO2,AH0故答案为:;(2) NCl3用于杀菌消毒与HClO相比,NCB可大大延长杀菌消毒的时间,从反应速率理论分析:NC3与水反应的速率太小;从平衡移动理论解释其原因:NC13与水反应的平衡常数太小。故答案为:NC13与水反应的速率太小(或NC13与水反应的平衡常数太小);(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3PC3分子中P原子最外层的电子都参与了共价键的形成,H3PO3的结构式为:HOPOH是二元酸,是弱酸,正盐水解,溶液呈碱性,用方程式表示H3AO3的正盐HPO32-溶液呈碱性的原因:HPO32-+H2Oi=iH2P03-+OH。故答案为:HPO32-+H

38、2O=iH2PO3-+OH;(4)液氨中因存在2NH37=NH4+NH2-可导电,N的化合价不变,液态N2O4中也存在N2O4=iNO+NO3-,N2O4中N为+4价,NO+中N为+3价,NO3-中N为+5价,上述两个过程的本质区别为:前者未发生电子转移,后者发生了电子转移。故答案为:前者未发生电子转移,后者发生了电子转移;(5)TC时,在一体积为VL的密闭容器中放入一定量的PC5固体,按下式发生反应:PC5(5) ?PC3(g)+C2(g),AH>0测得容器内气体的压强变化,平衡时总压强为5.0kPa,PC3(g)和C12(g)的分压均为2.5kPa,上述条件下,以分压表示的平衡常数5

39、_5_Kp=p(PC3)p(Cl2)=-KPa-KPa=6.25(kPa)2(计算结果保留两位小数);若保持温度不变,平衡常数不变,30s时给容器加压,平衡逆向移动,达新平衡后,容器内的总压将不变;若将容器换成绝热容器,加压后,平衡逆向移动,逆向放热,达新平衡后,容器内温度升高,容器内的总压将升高。故答案为:6.25;不变;升高。10.周期表前四周期的元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A的核外电子总数与其期序数相同,B和D位于同一周期且未成对电子数等于其周期序数,E为第四周期元素,最外层只有一个电子,次外层的所有轨道均充满电子。(1)B、C、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为(填元素

40、符号),E基态原子价层电子排布图为。(2)写出由以上元素组成的BD2的等电子体的分子。(3)已知D可形成D3+离子,该离子中心原子杂化方式为,立体构型为_。(4)温度接近沸点时,D的简单氢化物的实测分子量明显高于用原子量和化学式计算出来的分子量,原因是。(5)无色的E(CA3)2+在空气中不稳定、立即被氧化成深蓝色的E(CAs)42+,利用这个性质可除去气体中的氧气,该反应的离子方程为。(6)已知E和D形成的一种晶体胞结构如图所示,已知晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为Na,则该晶体的密度为g/cm3(列出计算表达式即可)。【答案】N>O>C证亚亚向口N2Osp2V形水蒸气中大部分

41、的水分子因3d4s为氢键而相互缔合,形成缔合分子4Cu(NH3)2+O2+8NH3?H2O=4Cu(NH3)42+4OH-+6H2O64+164a10-21Na【解析】【分析】A的核外电子总数与其周期数相同,则A是H元素;B和D位于同一周期且未成对电子数等于其周期序数,若两者都为第三周期,未成对电子数为3,符合条件的元素第三周期只有一个,不符合题意,若B、D为第二周期,则核外有2个未成对电子,即2p2和2p4,所以B为C元素,D为O元素,则C为N元素;E为第四周期元素,最外层只有一个电子,次外层的所有轨道均充满电子,则E是Cu元素。【详解】(1)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大

42、而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素,故C、N、O的第一电离能大小关系为:N>O>C;Cu为29号原子,核外电子排布式为Ar3d104s1,其价电子排布图为TlUnrin3d臼(2)BD2为CQ,含有3个原子,价电子数为16,等电子体是指原子总数相等,价电子总数相等的微粒,所以由以上元素组成的与CQ互为等电子体的分子为N2O;(3)D为O元素,所以D3+离子为。3+,中心氧原子的价层电子对数为2+6-222-1=2.5,按作3计算,所以为sp2杂化,孤电子对数为1,所以立体构型为V形;(4)温度接近水的沸点的水蒸气中存在大部分的水分子因为氢键而相互缔合,形

43、成缔合分子,导致其测定值偏大;(5)无色的Cu(NH3)2+在空气中不稳定,立即被氧化为深蓝色的Cu(NH3)42+,氧气作氧化剂,该反应应在氨水中进行,结合元素守恒可知该过程中还有氢氧根和水生成,离子方程式为4Cu(NH3)2+O2+8NH3?H2O=4Cu(NH3)42+4OH+6H2O;(6)Cu和O形成一种晶体,该晶胞中Cu原子个数=4、O原子个数=8+6/=4,所以晶8264+164、胞的质量为g该晶胞体积V=(axibcm)3,则该晶体密度Na64+164gNa64+1643。21一F=石g/cma10cma10Na【点睛】同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,

44、但第IIA族(最外层全满)、第VA族(最外层半满)元素第一电离能大于其相邻元素。二、化学键练习题(含详细答案解析)11.自然杂志曾报道我国科学家通过测量SiQ中26Al和10Be两种元素的比例确定北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫铝被测年法完成下列填空:(1)l0Be和9Be(填序号)。a.是同一种原子b具有相同的中子数c.具有相同的化学性质d.互为同位素(2)写出A1(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式:。(3)研究表明28A1可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_(填序号)。a.比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱b.比较这两种元素的最高正化合价c.将打

45、磨过表面积相同的镁条和铝片分别和100C热水作用,并滴入酚酗:溶液d.比较这两种金属的硬度和熔点(4)目前还有一种测量方法叫钾僦测年法两种常见简单阴离子的核外电子排布与Ar相同,两者的半径大小关系为:(用化学符号表示);其中一种离子与钾同周期相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂,用电子式表示该物质的形成过程:。【答案】cd2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlQ+3H2TacS->C-gQc/.:c(:-o2*(【解析】【分析】【详解】(1) l0Be和9Be是中子数不同,质子数相同的Be的两种核素,互为同位素,它们的化学性质相似,故答案为:cd;(2) A1(OH)3具有两性,能

46、与NaOH溶液反应,其反应的化学方程为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2T,故答案为:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAQ+3H2T;(3) a.金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱,可以比较这两种元素金属性强弱,故a正确;b.金属性为元素是否容易失去电子,而不是失去几个电子,则比较这两种元素的最高正化合价不能比较这两种元素金属性强弱,故b错误;c.判断金属性可以用金属单质与水反应的剧烈程度进行判断,镁条能与热水发生反应,而铝几乎与水不发生反应,则可以比较这两种元素金属性强弱,故c正确;d.硬度和熔点属于物理性质

47、,不能用于比较金属性,故d错误;综上所述,故答案为:ac;(4)核外电子排布与Ar相同的阴离子可以为S2-、Cl",二者电子层数相同,核电荷数小的半径大,则S2->C;氯化钙可用作干燥剂,用电子式表示氯化钙的形成过程为而故答案为:*>a;ceOcflCa;-.:ci;|-rcur012.某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClQ、NaHCQ等物质。当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。(1) NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为。(2) Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为(已知该反

48、应为置换反应)。KCIQ是助氧化剂,反应过程中与Na作用生成KCl和NmO。KClQ含有化学键的类型为,K的原子结构示意图为。【答案】:N?N:Fe离子键和共价键6】加L-【解析】【分析】(1)N2分子中N原子之间形成3对共用电子对,据此书写其电子式;(2)Fe2O3是氧化剂,与Na发生置换反应,据此分析;(3)KClQ由钾离子与高氯酸根离子构成,据此分析其所含的化学键;K原子质子数为19原子核外有4个电子层,据此分析。【详解】(1)由8电子结构可知,N2分子中N原子之间形成3对共用电子对,其电子式为:N?N:;故答案:N?N:;(2)Fe2O3是主氧化剂,与Na发生置换反应,Fe元素发生还原

49、反应,则还原产物为Fe,故答案:Fe;(3)KClQ由钾离子与高氯酸根离子构成,高氯酸根离子中Cl原子与O原子之间形成共价键,即该物质含有离子键、共价键;K原子质子数为19,原子核外有4个电子层,各层电子数为2、8、8、1;故答案:离子键和共价键;圻咖"1。13.铝是地壳中含量最多的金属元素,铝及其化合物在日常生活、工业上有广泛的应用。(1)铝原子核外有种不同运动状态的电子,有种能量不同的电子,写出铝在元素周期表中的位置:(2)氮化铝具有强度高,耐磨,抗腐蚀,熔点可达2200C。推测氮化铝是晶体,试比较组成该物质的两微粒半径大小:(3)可用铝和氧化钢反应可制备金属银:4BaO+2A高

50、温BaOAl2O3+3BaT的主要原因是(选填编号)。a.Al活泼性大于Bab.Ba沸点比Al的低c.BaOAl2O3比AI2O3稳定(4)工业上用氢氧化铝、氢氟酸和碳酸钠制取冰晶石(Na3AlF6)o其反应物中有两种元素在周期表中位置相邻,可比较它们金属性或非金属性强弱的是(选填编号)。a.气态氢化物的稳定性b最高价氧化物对应水化物的酸(碱)性c.单质与氢气反应的难易d单质与同浓度酸发生反应的快慢(5)描述工业上不用电解氯化铝而是用电解氧化铝的方法获得铝单质的原因:【答案】135第三周期mA族原子Al>Nbac氯化铝为分子晶体,熔点低且不电离,而氧化铝为离子晶体【解析】【分析】(1)在

51、任何原子中都不存在运动状态完全相同的电子,结合原子核外电子排布式确定铝原子核外电子能量的种类数目;(2)原子晶体,硬度大、熔点高,粒子的电子层越多,粒子的半径越大;(3)常温下Al的金属性比Ba的金属性弱,该反应是利用Ba的沸点比Al的低;(4)根据反应物中的元素可知,氧、氟元素位置相邻,则利用非金属性强弱的判断方法来解答;(5)氯化铝为共价化合物,晶体中不存在离子,熔融时不能导电。【详解】(1)铝是13号元素,核外电子有13个,每一个电子的运动状态都不同,核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,有5个能级,因此有5种能量不同的电子;铝原子的核外电子排布为2、8、3,所以铝在元素周期表

52、中位于第三周期mA族;(2)原子晶体硬度大,熔沸点高,根据氮化铝的物理性质:它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,可知氮化铝属于原子晶体,Al元素原子核外电子数为13,有3个电子层,N元素原子核外电子数为7,有2个电子层,原子核外电子层越多原子半径越大,所以微粒半径大小Al>N;(3)利用元素Ba、Al在元素周期表的位置可知金属活泼性:Al<Ba;(1Al在高温下可将氧化银中银置换出来,是由于Ba的沸点比铝的低,高温时Ba转化为气体脱离反应体系,从而使可逆反应正向进行,最终制取得到金属Ba,故合理选项是b;(4)该反应中的物质含有的元素有Al、O、H、FNa、C,只有O、F元素相邻,因

53、F的非金属性最强,没有正价,也就没有最高价氧化物对应水化物,它们也不与酸反应,但可以利用气态氢化物的稳定性和单质与氢气反应的难易来判断O、F非金属性的强弱,故合理选项是为ac;(5)因为氯化铝为共价化合物,由分子构成,属于分子晶体,晶体中不存在离子,熔融时不能导电,故不能被电解;而氧化铝为离子化合物,熔融状态可以电离产生Al3+、O2-而能导电,Al3+在阴极上得到电子变为单质AL【点睛】本题考查Al、O、F等元素的原子结构及其化合物性质等,侧重考查原子核外电子排布、同一主族、同一周期元素性质的递变规律,注意氯化铝为共价化合物,由分子构成是易错点°14.如图是元素周期表的一部分,表中

54、所列字母分别代表一种元素。根据表中所列元素回答下(填元素符号)。(3)表中第三周期所列元素的非金属性最强的是(填元素符号),e、f、g三种元素的简单氢化物中最不稳定的是(填化学式)。(4)元素g与元素b的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为。(5)铅(Pb)、锡(Sn)、渚(Ge)与碳(C)、硅(Si)属于同主族元素,常温下,在空气中,单质锡、错均不反应而单质铅表面生成一层氧化铅;单质错与盐酸不反应,而单质锡与盐酸反应。由此可得出以下结论:错的原子序数为;铅(Pb)、锡(Sn)、错(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为(用化学式表不)。(6)最近,德国科学家实现了锄原子气体的超流体

55、态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知锄(Rb)是37号元素,相对原子质量是85.5,与钠同主族。回答下列问题:锄在元素周期表中的位置为。同主族元素的同类化合物的性质相似,请写出AlC3与RbOH过量反应的离子方程式:现有锄和另一种碱金属形成的混合金属50g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4L,另一种碱金属可能是。(填序号)A.LiBNaCKDCs【答案】第三周期第mA族18Mg2+SClPHNaOH+HClQ=NaCQ+H2。32Pb(OH)4>Sn(OH,>Ge(OH)4第五周期第IA族Al3+4OH=AlO2-+2H2。(或写为Al3+4OH-=Al(OH)4-)AB【解析】【分析】由元素在周期表的位置可知,a是N元素,b为Na元素,C为Mg元素,d为Al元素,e为P元素,f为S元素,g为Cl元素

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