【化学—选修3:物质结构与性质】
a、b、c、d、f五种前四周期元素,原子序数依次增大;a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,第一电离能I1(a)<I1(c)<I1(b),且其中基态b原子的2p轨道处于半充满状态; d为周期表前四周期中电负性最小的元素;f的原子序数为29。请回答下列问题。(如需表示具体元素请用相应的元素符号)
(1)写出ac2的电子式__________;基态f原子的外围电子排布式为 。
(2)写出一种与ac2互为等电子体的物质的化学式 。
(3)b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点 。(填“高”或“低”)
(4)化合物M由c、d两种元素组成,其晶胞结构如甲,则M的化学式为 。
(5)化合物N的部分结构如乙,N由a、b两元素组成,则硬度超过金刚石。试回答:①N的晶体类型为________________________,其硬度超过金刚石的原因是___________________。
②N晶体中a、b两元素原子的杂化方式均为___________________。
下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
主族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0族 |
2 |
|
|
|
① |
② |
③ |
|
|
3 |
④ |
|
⑤ |
|
|
⑥ |
⑦ |
⑧ |
4 |
⑨ |
|
|
|
|
|
⑩ |
|
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的是_____(填具体元素符号,下同),原子结构示意图为_______。元素⑩名称为________在周期表中的位置________。
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是________,碱性最强的化合物的电子式是________。
(3)用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程:________________,该化合物属于________(填“共价”或“离子”)化合物。
(4)表示①与⑦的化合物的电子式________,该化合物是由________(填“极性”、“非极性”)键形成的。
(5)③、⑥、⑦三种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是______________。
(6)④和③形成含有非极性共价键的离子化合物的电子式____________。
(7)元素②的氢化物的结构式为________;该氢化物常温下和元素②的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为______________。
短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素,B是形成化合物种类最多的元素,C是自然界含量最多的元素,D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C的某种氢化物W分子含有相同的电子数。
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 ;W的电子式 。
(2)已知:①2E → E-E;=-a kJ·mol-1 ② 2A → A-A;=-b kJ·mol-1
③E+A → A-E;=-c kJ·mol-1
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式 。
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)X(g);=-a KJ·mol-1(a>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
初始投料 |
2 mol A2、1 mol BC |
1 mol X |
4 mol A2、2 mol BC |
平衡时n(X) |
0.5mol |
n2 |
n3 |
反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
反应物的转化率 |
1 |
2 |
3 |
①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则A2的平均反应速率( A2)为 。
②该温度下此反应的平衡常数K的值为 。
③下列现象能说明甲容器中的反应已经达到平衡状态的有 (填序号)。
A.内A2、BC、X的物质的量之比为2:1:1
B.内气体的密度保持恒定
C.内A2气体的体积分数保持恒定
D.2 V正(A2)=V逆(BC)
④三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 (填序号)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=a C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2 E.n2<n3<1.0mol F.Q3=2Q1
(4)在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%,请在上图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
I.A、B、C、D、E、F为常见的原子序数依次增大的短周期元素,B、C、D、E、F的简单离子的电子层结构相同,A和E同主族,且原子的最外层电子数的关系为A+D=B+F=8。请回答:
(1)试写出B2单质的电子式:________。试写出由上述元素组成的分子中含有4个原子核且为18电子结构的物质的化学式 。
(2)含F元素对应的金属阳离子的溶液中滴加过量E的最高价氧化物对应水化物的溶液,其离子方程式是________________。
(3)已知B2A4与BA3具有相似的性质,B2A4通过炽热的氧化铜粉末,粉末由黑色变为红色,且产物对大气无污染,其化学反应方程式是________________。
(4)在2 L的密闭容器中,通入2 mol B2气体和3 mol A2气体,一定温度下反应生成BA3 气体,当反应达到平衡时,A2的浓度为0.15 mol·L-1,同时放出约83.2 kJ的热量,该反应的热化学方程式为_____________。
(5)已知某化合物EB3与水可以反应生成两种气体单质和一种碱,试写出其化学方程式 ___________;若0.1 mol该化合物完全反应,转移电子的物质的量为________。
II.(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是________。
(2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素,原子序数分别为m和n,则m和n的关系为________。
已知A、B、C、D、E、F六种短周期元素中,A、B、C、D是组成蛋白质的基本元素;A与B的原子序数之和等于C原子核内的质子数;A与E、D与F分别位于同一主族,且F原子核内的质子数是D原子核外电子数的2倍。据此,请回答:
(1)F在周期表中的位置是____________________________。
(2)由A、C、D、F按8:2:4:1原子个数比组成的化合物甲中含有的化学键类型为____________;甲溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________(用离子浓度符号表示)。
(3)化合物乙由A、C组成且相对分子质量为32;化合物丙由A、D组成且分子内电子总数与乙分子内电子总数相等;乙与丙的反应可用于火箭发射(反应产物不污染大气),则该反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)由A、D、E、F组成的化合物丁能与硫酸反应并放出刺激性气味的气体,则丁的化学式为________;实验测得丁溶液显弱酸性,由此你能得出的结论是___________________。
(5)由B、A按1:4原子个数比组成的化合物戊与D的常见气态单质及NaOH溶液构成原电池
|
(如图),试分析:
【化学——物质结构与性质】氢、碳、氮都是重要的非金属元素,它们单质及其化合物在科学研究和工业生产中有重要的应用。
(1)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是_______(填序号)
a.Fe
b.Mn
c.Cu
d.Cr
e.C
(2)含氮配合物W的结构如图所示(配位键未标出方向),请在结构图中用“→”标出W中所存在的所有配位键的方向。
(3)C、H元素形成的某有机化合物分子中共有16个电子,该分子中键与键的个数比为_______;该有机化合物在一定条件下形成的聚合物中C原子采取_______杂化。
(4)N和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式为_______。该化合物的相对分子质量为M,为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为a pm,则该晶体的密度是_______g.pm。
X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。请回答下列问题:
五种元素原子半径最大是(写元素符号)
X与Z形成的化合物中,既含极性键又含非极性键的是(写分子式)————
由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系
①其中C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。写出C与D反应的化学方程式
②如果A由四种元素组成、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A为(填名称)
由A与过量C反应转化为B的离子方程式
③如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。则B为(填化学式) 。A、B浓度均为0.1mol/L的混合溶液,碱性较强的是(填溶液名称)
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)⑧的原子结构示意图为_________。
(2)②的气态氢化物分子的结构式为_______,②和⑦的气态氢化物的稳定性相比,其中较弱的是____(用该氢化物的化学式表示)。
(3)②、③的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是 (填化学式)。
(4)⑤、⑥元素的金属性强弱依次为___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)④、⑤、⑥的形成的简单离子半径依次_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)①、④、⑤元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,写出它的电子式: ,形成的晶体是 晶体。
溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等,回答下列问题:
(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入,将其中的氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为和,其离子方程式为。
(2)溴与氯能以共价键结合形成。分子中,显正电性。与水发生反应的化学方程式为。
(3)分解的热化学方程式为:
在密闭容器中将过量于487下加热分解,平衡时为4.66×103。
①如反应体系的体积不变,提高反应温度,则将会(填"增大"、"不变"或"减小")。
②如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则的变化范围为。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、 Z、W, 四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。M元素与X同主族,与W同周期。
(1)M元素是__________(填元素符号)。
(2)Z、W形成的气态氢物的稳定性为_______>________。(填化学式)
(3)写出M完全燃烧生成的氧化物的电子式________,该氧化物与水反应的离子方程式________。
(4)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的—种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,离子方程式为_______。
(5)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A,已知①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。②A能与盐酸反应产生气体B,该气体能与氯水反应。则A是_______(填化学式)。写出该气体B与氯水反应的离子方程式____________________。
(6)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物C,1mol C中含有6mol结晶水。对化合物C进行下实验:a.取C的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体。过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色;b.另取C的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解。C的化学式为______________________________。
我国从国外进口某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素,且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下:
元素 元素性质或原子结构
A 周期表中原子半径最小的元素
B 原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同
C 最外层p轨道半充满
D 位于短周期,其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍
E 位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同
请回答下列问题(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答):
(1)B、C、D第一电离能由小到大为______________。
(2)E的二价离子的电子排布式为______________。
(3)A2B2D4常用作除锈剂,该分子中B的杂化方式为_______________;1 mol A2B2D4分子中含有σ键数目为____________。
(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为________________(任写一种)。
(5)B2A6、C2A4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是__________________。
(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示。一个该晶胞中含______________个D原子。
有四种化合物W、X、Y、Z,它们都是由短周期元素A、B、C、D、E中的两种元素组成的。已知:
(a)A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,且A、D同主族,C、E同主族,B、C同周期。
(b)W由B、C组成,分子中原子个数比为B:C=1:2,固体易升华。
(c)X由A、C组成,分子中原子个数比为A:C=1:1。
(d)Y由C、D形成的离子化合物,且Y中相应元素的微粒之比为:C:D=1:1。
(e)Z是由D、E形成的离子化合物,其中阳离子比阴离子少一个电子层,阴、阳离子数之比为1:2。
试回答下列各小题:
(1)各元素符号:A B C D E
(2)W的电子式: 。
(3)X的结构式: 。
(4)Y的电子式: 。
(5)Z的化学式: 。
(6)写出Y与水反应的化学方程式: 。
下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑨种元素,填写下列空白:
主族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0族 |
2 |
|
|
|
① |
② |
③ |
|
|
3 |
④ |
|
⑤ |
|
|
⑥ |
⑦ |
⑧ |
4 |
⑨ |
|
|
|
|
|
|
|
(1) 在这些元素中,化学性质最不活泼的是:_____________ (填具体元素符号,下同)。
(2) 在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是_______,碱性最强的化合物的电子式是:_____________。
(3) 最高价氧化物是两性氧化物的元素是___________;写出它的氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式________________________。
(4) 用电子式表示元素④与⑥形成的的化合物的形成过程______________________ ,该化合物属于__________________(填 “共价”或“离子”)化合物。
(5)元素①与⑦形成的的化合物的电子式为__________________,该化合物是由___________ (填“极性”“非极性”)键形成的。
下列叙述错误的是:
①热稳定性:H2O>HF>H2S
②熔点:Al>Na>K
③ⅡA族元素的阳离子与上周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
⑤多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
⑥已知H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=2H2O(l)+Na2SO4(aq) △H= -114.6kJ·mol-1 则中和热为57.3kJ·mol-1
⑦两个非金属元素原子间只可能形成共价键,而含金属元素的化合物中一定含离子键
A.②④⑥ | B.①⑤⑥ | C.②③④ | D.①⑤⑦ |
五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A和C同族,B和D同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性,C和E的最外层电子数之和为8。回答下列问题:
(1)五种元素中,原子半径最大的是________(填元素符号)。
(2)由A和B、D所形成的共价型化合物中,热稳定性较差的是________(用化学式表示),理由是 。熔沸点较高的是 (用化学式表示),理由是 。
(3) A和B所形成的共价型化合物的几何构型为 。
(4) A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,产物的电子式为________。
(5)单质E与水反应的离子方程式为_______________________________________。