5.(山东省潍坊市2009届4月高三第二次模拟)X、Y、Z、W四种元素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:l。
(1)Y与X形成只含一个中心原子的共价化合物a,该分子中的中心原子轨道采用 杂化成键,a分子的立体构型为 。
(2)Y的最高价氧化物和Z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,分子极性较大的是(填分子式) 。
(4)Y与Z比较,电负性较大的是 (填元素符号)。
(5)w元素的名称是 ,离子的核外电子排布式是 。
[解析]Y原子的L层P轨道中有2个电子,得到Y为C;Z与Y原子的价层电子数相同,得到Z为Si;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:l,得到W为Zn;根据核电荷数之和为51,得到X为H。
[专题综合]
4.(2009届高考临清一中理科综合全真模拟化学试题(三)) 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 |
T |
X |
Y |
Z |
性质 结构 信息 |
原子核外s电子总数等于p电子总数;人体内含量最多的元素,且其单质是常见的助燃剂。 |
单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下单质气体性质稳定,但其原子较活泼 |
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。 |
第三周期元素的简单离子中半径最小 |
(1)写出元素T的离子结构示意图 ;写出元素X的气态氢化物的电子式 ;写出Z元素原子的核外电子排布式: ;元素Y的原子核外共有______种形状不同的电子云。
(2)Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式
(3)元素T与氟元素相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是
a.常温下氟气的颜色比T单质的颜色深 b.氟气与T的氢化物剧烈反应,产生T的单质
c.氟与T形成的化合物中T元素呈正价态
d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
[解析]T原子核外s电子总数等于p电子总数;人体内含量最多的元素,且其单质是常见的助燃剂,可以得到T位O;X单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下单质气体性质稳定,但其原子较活泼,可以得到X为N;Y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。得到Y位Na;Z第三周期元素的简单离子中半径最小,得到Z为Al。
[答案]
(1)
1S22S22P63S23P1 ; 2 种
(2)2Al + 2OH- + 2 H2O → 2 AlO2-+ 3 H2↑
(3) F b、c
3.(安徽省2009年省级示范高中高三第二次联考)下表给出了十种短周期元素的原子半径及主要化合价:
元素 代号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
⑩ |
原子半径/nm |
0.074 |
0.160 |
0.152 |
0.110 |
0.099 |
0.186 |
0.075 |
0.082 |
0.102 |
0.143 |
最高或最低化合价 |
-2 |
+2 |
+1 |
+5 -3 |
+7 -1 |
+1 |
+5 -3 |
+3 |
+6 -2 |
+3 |
(1)上述元素中,属于第2周期的元素共有 种。
(2)写出编号为⑨的原子的核外电子排布式 ;上述元素中第一电离能最小的是 (填元素符号)
(3)上述元素中,最高价氧化物对应水化物酸性最强的物质的化学式 ,最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成含离子键的元素是 (填编号)
(4)写出编号为⑥和⑩的两种元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:
。
(5)对编号为②和⑤的两种元素形成化合物的水溶液进行加热蒸干,写出该过程反应的化学方程式: 。
(6)上述元素中,有一种元素的单质是工业还原法冶炼金属的还原剂,写出该单质与铁的氧化物反应的化学方程式: 。
[解析]先根据最高或最低化合价确定主族,再根据原子半径确定周期及同周期中的位置,可以判断:①为O, ②为Mg, ③为Li,④为P, ⑤为Cl, ⑥为Na, ⑦为N, ⑧为B,⑨为S,⑩为Al。
[答案](1)四 ; (2)1s22s22p63s23p4 Na
(3)HClO4 ⑦ (4)Al(OH)3+OH- = AlO2- +2H2O (或Al(OH)3+OH- = Al(OH)4-)
(5)MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+2HCl↑
(6)Fe2O3 +2Al Al2O3 + 2 Fe (也可写另两种铁的氧化物与铝反应)
2.(2009届高考临清一中理科综合全真模拟化学试题(五))现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
A |
第三周期中的半导体材料 |
B |
L层s电子数比p电子数少1 |
C |
第三周期主族元素中其第一电离能最大 |
D |
前四周期呀中其未成对电子数最多 |
(1)B单质分子中,含有________个键和__________个键,元素B的气态氢化物的空间型为________________。
(2)C单质的熔点____________A单质的熔点(填“高于”或“低于”),其原因是:_______________
(3)写出元素D基态原子的电子排布式:______________________。
[解析]A为第三周期中的半导体材料,得出A为Si;B的L层s电子数比p电子数少1,得出B为N;C在第三周期主族元素中其第一电离能最大,为Cl;D在前四周期呀中其未成对电子数最多,所以为Cr.
[答案](1)1 2 ,三角锥形
(2)低于 Cl2晶体属于分子晶体,Si晶体属于原子晶体,原子晶体中原子之间以很强的共价键结合,而分子晶体中分子间以较弱的分子间作用力结合,因而原子晶体的熔点比分子晶体的熔点高
(3)1s22s22p63s23p63d54s1
1.(2009年马鞍山市高中毕业班第三次教学质量检测)A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素。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 |
与同主族元素原子序数相差2 |
原子的最外层电子排布式为nsnnp2n-1 |
原子序数是A、B两元素原子序数之和的2倍 |
原子半径在所属周期中最小 |
(1)写出B原子的最外层轨道排布式______________________。
(2) A与B的单质可化合生成M,A与D的单质可化合生成N,M的空间构型为_____________。M与N可以在空气中化合生成E,E的电子式为____________________,写出在E溶于水所得的溶液中各离子浓度由大到小的顺序________________________。
(3)C的单质在空气中燃烧可生成气体F,写出F与A、C形成的化合物反应的方程式,并标出电子转移的方向和数目 _ ,F与A、B、D单质中的一种在溶液中充分反应可生成两种酸,写出该反应的离子方程式 。
[解析]A与同主族元素原子序数相差2,在短周期中只有H与Li差2,所以A为H;B原子的最外层电子排布式为nsnnp2n-1,n=2,所以B为N;C的原子序数是A、B两元素原子序数之和的2倍,所以C为S;D的原子半径在所属周期中最小,D在第三周期,所以为Cl。
[答案]
(1)
(2)三角锥形,
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
(3) SO2 +Cl2 +2H2O = 4H+ + SO42- + 2Cl-
[考点分析]本题主要考查学生对元素周期表的熟练程度以及半径大小规律,在此基础上推导元素,结合问题考查轨道表示式、空间构型、电子式书写、离子浓度大小比较、单线桥的表示、离子反应的书写。
16.(2009安徽卷25)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的黑色的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:
X的单质和FeO反应的热化学方程式是 。
[解析]W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,所以W为N、Y为S;X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,结合,可以得到X为Al;Z能形成红色(或砖红色)的Z2O的黑色的ZO两种氧化物,得到Z为Cu。
[答案](1)二 ⅤA 弱 (2)1s22s22p63s23p4 大
(3)Cu+2H2SO4 (浓) CuSO4 +SO2↑+2H2O
(4)2Al(s)+3FeO(s) 3Fe(s)+Al2O3(s) ⊿H=-859.7KJ ·mol-1
[考点分析]本题考查元素在元素周期表中的位置、氢化物稳定性比较、基态原子核外电子排布、电离能比较、化学反应方程式书写、热化学反应方程式书写等知识。
[专题突破]
15.(2009全国1卷29)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形成的二价化合物中,R呈现最高化合价的化合物是化学式是 ;
(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
[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。Y为O,所以R的最高价化合物应为SO3。(4)显然D为P元素。①氢化物沸点顺序为NH3>PH3,H2O>H2S,因为前者中含有氢键。②NH3和H2O的电子数均为10,结构分别为三角锥和V形,SiH4、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。
[答案](1)原子晶体。(2)NO2和N2O4(3)SO3。(4)①NH3>PH3,H2O>H2S,因为前者中含有氢键。②NH3和H2O分别为三角锥和V形;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
[考点分析]本题考查学生结合问题进行元素推断的能力,同时考查晶体类型的判断、氢化物沸点高低比较、分子空间结构、根据信息书写化学反应的能力。
14. (2009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、⑧、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__________。
[解析](5)本小题突破口在于Z加热分解得到N,N可以得到Al,说明N是Al2O3,Z是Al(OH)3.M是仅含非金属元素的的盐可推知为铵盐。结合①-⑧的各元素,可知X和Y水溶液反应,就是AlCl3和NH3的水溶液反应。最后一空,其实就是NH4Cl溶液中呈酸性,要使NH4+和Cl-浓度相等,根据电荷守恒,可得只要通氨气使溶液呈中性即可。
[答案](1)Na>Al>O (2)HNO3>H2CO3>H2SiO3 (3) (4)a b
(5)Al3++3NH3·H2O=Al(OH) 3↓+3NH4+ 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 溶液的pH等于7
[考点分析]本题主要考查物质结构和元素化合物的相关知识。前4小题,应该是目前物质结构知识中最简单的,因为只要识记就能得到①-⑧的各元素,从而从容应答。
13.(山东省临清一中2009届高考理综全真模拟试题(八))氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为 。
(2)N≡N的键能为942 kJ·mol-1,N-N单键的键能为247 kJ·mol-3,计算说明N2中的
键比 键稳定(填“”“”)。
(3)(CH3)3NH+和AlCl-4可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,其挥发性一般比有机溶剂 (填“大”或“小”),可用作 (填代号)。
a.助燃剂 b.“绿色”溶剂
c.复合材料 d.绝热材料
(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成
的晶体结构如图所示。X的元素符号是 ,与同一个
N3-相连的X+有 个。
(5)2008的秋天,毒奶粉事件震惊全国,这主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺
()。
下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是 。
A.所有碳原子采用sp2杂化,所有氮原子采用sp3杂化
B.一个分子中共含有15个σ键
C.属于极性分子,故极易溶于水
D.形成的晶体熔点较高
[解析](1)基态N3-的电子排布式为1s22s22p6;(2)根据数据可以判断键比键稳定;(3)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,可以判断X为Cu,根据晶胞可以判断与同一个N3-相连的X+有6个;
[答案] (1)1s22s22p6(2分) (2) (1分) (3)小 b (2分)
(4)Cu 6 (2分)(5)B(1分)
[考点分析]本题主要考查核外电子排布式的书写、共价键的稳定性、晶胞结构分析、杂化方式、溶解性、晶体熔点高低比较等知识点。
12.(山东省临清一中2009届高考理科综合全真模拟试题(十))铜合金是人类适用最早的金属材料,铜在化合物中常见的化合价有+1、+2价,能形成多种铜的化合物。
(1)基态铜原子的电子排布式为 ;铜晶体晶胞如
右图所示,该晶胞实际拥有 个铜原子。
(2)某+1价铜的配离子为[Cu(CN)4]3-,与其配体互为等电子体
的一种微粒是 。
(3)许多+1价铜的配合物溶液能吸收CO和烯烃(如C2H4、CH3CH=CH2等),CH3CH=CH2分子中C原子采取的杂化方式有 。
(4)在硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过理,观察到先出现蓝色沉淀,最后溶解形成深蓝色溶液,写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式: ;根据价层电子对互斥模型,预测SO2-4的空间构型为 。
[解析](1)1s22s22p63s23p63d104s1或;[Ar]3d104s1 利用均摊法计算可得该晶胞实际拥有4个铜原子。(2)根据等电子体定义可以有CO、N、C2-2等;(3)CH3CH=CH2分子中CH3-中C的杂化为sp3,另外2个C为sp2杂化。(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2-+2OH-+4H2O 正四面体形
[答案](1)1s22s22p63s23p63d104s1或;[Ar]3d104s1 4
(2)CO、N、C2-2(写出一种即可)
(3)sp2、sp3
(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2-+2OH-+4H2O 正四面体形
[考点分析]本题主要考查核外电子排布式的书写、中心原子的杂化、等电子体、配合物、价层电子对互斥模型等知识点。
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