2020-2021【化學(xué)】化學(xué)元素周期律的專項培優(yōu)練習(xí)題(含答案)附詳細答案

1、2020-2021【化學(xué)】化學(xué)元素周期律的專項培優(yōu)練習(xí)題 （含答案 ）附詳細答案一、元素周期律練習(xí)題（含詳細答案解析）1下表為元素周期表的一部分，請參照元素在表中的位置，回答問題：族 周期AAAAAAA0123（1）表中用于半導(dǎo)體材料的元素在周期表中的位置是 。（2）、的原子半徑最小是 （用元素符號 回答）。（3）、的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，堿性最強的是 （用化學(xué)式回答）。（4）、的氣態(tài)氫化物，穩(wěn)定性最強的是 （用結(jié)構(gòu)式回答）。（5）和按原子數(shù) 1: 2 形成的化合物的電子式為 ，該晶體氣化的過程中克服的微粒間作用力為 。（6）和形成的化合物屬于 （填“離子化合物”或“共價化合物”），該晶體

2、屬于 晶體（填“離子”、“分子”、“原子”）。（7）元素、的最高價氧化物的水化物互相反應(yīng)的化學(xué)方程式為：【答案】第 3 周期 IVA 族 F NaOH HF分子間作用力 共價化合物原子 Al（ OH） 3+NaOHNaAlO2+2H2O【解析】【分析】根據(jù)元素在表中的位置可知分別是H、C、O、F、Na、Mg、Al、 Si、 Cl。據(jù)此解答?！驹斀狻浚?）半導(dǎo)體材料應(yīng)在金屬與非金屬交界處尋找，根據(jù)上述元素周期表的部分結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體 材料是晶體硅，位于第三周期第 IVA 族；（2）同周期從左向右原子半徑減小，同主族從上到下原子半徑增大，因此原子半徑大小順 序是 Mg> O> F，即原子半

3、徑最小的是 F；（3）同周期從左向右金屬性減弱，金屬性越強，其最高價氧化物的水化物的堿性越強，即 NaOH>Mg （ OH） 2> Al（ OH） 3，堿性最強的是 NaOH；HF(4) 同周期從左向右非金屬性增強，其氫化物的穩(wěn)定性增強，因此氫化物的穩(wěn)定性： >H2O>CH4，最穩(wěn)定的氫化物是 HF，其結(jié)構(gòu)式為 H F；(5) 和按原子數(shù) 1: 2 形成的化合物是 CO2，其電子式為：，CO2 屬于分子晶體，熔化時克服分子間作用力；(6) 和構(gòu)成的化合物是 SiO2，屬于共價化合物，其晶體為原子晶體；(7) 是鈉元素，其最高價氧化物的水化物是NaOH，是 Al，其最高價

4、氧化物的水化物是 Al( OH) 3， Al( OH) 3 表現(xiàn)兩性，與堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al( OH) 3 NaOH NaAlO22H2O。2 X 、 Y 、 Z、 E、 F五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知：F位于周期表中第四周期 IB 族，其余的均為短周期主族元素：E 的氧化物是光導(dǎo)纖維的主要成分；Y 原子核外 L層電子數(shù)為奇數(shù)； X 是形成化合物種類最多的元素； Z原子 p軌道的電子數(shù)為 4。請回答下列問題：(1) 寫出一種 X 元素形成氫化物的化學(xué)式 。(2) 在1個由F與Z形成的 F2Z晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖所示 )所包含的 F原子數(shù)目為 個。(3) 在F(NH3)42+離子中， F2+

5、 的空軌道接受 NH 3的氮原子提供的 形成配位鍵。(4) 常溫下 X 、 Z 和氫元素按原子數(shù)目 1:1:2 形成的氣態(tài)常見物質(zhì) A 是 (寫名稱)， A 物質(zhì)分子中 X 原子軌道的雜化類型為 ， 1molA 分子中 鍵的數(shù)目為 NA 。(5) X 、Y 、 E三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為 (寫元素符號 )?！敬鸢浮?CH4 4 孤電子對 甲醛 sp2 雜化 3 S<i C<N【解析】【分析】X 、Y 、 Z 、 E 、 F五種元素的原子序數(shù)依次遞增。根據(jù)F位于周期表中第四周期 IB族可判斷其為 Cu；根據(jù) E的氧化物是光導(dǎo)纖維的主要成分可判斷E為Si；根據(jù) X是形成

6、化合物種類最多的元素可判斷 X為 C；根據(jù) Y原子核外 L 層電子數(shù)為奇數(shù)且原子序數(shù)比 X的大可判斷其屬于第二周期的元素，可能為N或F；根據(jù) Z的原子 P軌道的電子數(shù)為 4推測出 Z可能為 O或S，但 E的原子序數(shù)大于 Z，E為Si，所以 Z只能為 O，處于 C和O之 間的 Y只能為 N，所以 X 、Y 、 Z、E、 F分別為 C、N、O、Si、Cu，據(jù)此解題?！驹斀狻?1) X 為 C， X 元素形成的氫化物有很多，有烷烴、烯烴、炔烴等，其中的一種的化學(xué)式為CH4；(2) F2Z為 Cu2O，根據(jù)化學(xué)式中原子個數(shù)比 Cu:O=2:1，然后算出圖中該晶胞的黑球個數(shù)為： 1× 4=，4

7、 白球個數(shù)為： 8×/18+1=2，所以黑球代表的是 Cu原子，白球代表的是 O原子，所以 該晶胞中所包含的 Cu 原子數(shù)目為 4 個；(3) 在Cu(NH3)42+離子中， Cu2+ 的空軌道接受 NH3的氮原子提供的孤電子對形成配位鍵；(4) 常溫下 C、 O和氫元素按原子數(shù)目 1:1:2形成的氣態(tài)常見物質(zhì) A 是甲醛，甲醛分子中 C 原子可以形成四個化學(xué)鍵，因為碳的價電子數(shù)是4，其中，有兩個單電子一起與氧的兩個電子形成 C=O， C剩余的兩個單電子各與兩個 H 形成兩個 C-H 鍵，雙鍵中含有一條 鍵和 一條 鍵，兩條 C-H單鍵都是 鍵，所以 鍵數(shù) =2+1=3，雜化軌道數(shù)

8、=鍵數(shù)+孤對電子數(shù) (C無孤對電子，所以孤對電子數(shù)為 0)，所以雜化軌道數(shù) =3，為 sp2雜化， 1mol HCHO分子 中 鍵的數(shù)目為 3 NA ；(5) X 、Y 、 E三種元素分別為 C、N、Si，根據(jù)每周期第一種元素電離能最小，最后一種 元素的電離能最大，呈逐漸增大的趨勢；同族元素從上到下第一電離能變小來進行判斷， C、N、Si 的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為：Si<C<N。3Q、W、X、Y、Z是 5種短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大，Q與 W組成的化合物是一 種溫室氣體， W 與 Y、X與 Y組成的化合物是機動車排出的大氣污染物，Y和 Z 能形成原子個數(shù)比為 1：1 和

9、1：2 的兩種離子化合物。(1) W 在元素周期表中的位置是 。(2) 2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) XQ3被 200mL 1mol/L QXY3溶液吸收后，所得溶液中離子濃度從大 到小的順序是 。(3) WQ4Y與 Y2的反應(yīng)可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其工作原理如圖所示，a 極的電極反應(yīng)式是 。(4) 已知： W(s)+Y2(g)WY2(g)H=-393.5kJ/mol WY(g)+ Y2(g)WY2 (g)H=-283.0kJ/mol24g W 與一定量的 Y2反應(yīng)，放出熱量 362.5kJ，所得產(chǎn)物的物質(zhì)的量 之比是 。(5) X和 Z 組成的一種離子化合物，能與水反應(yīng)生成兩種堿，該反應(yīng)的化學(xué)方程

10、式是 ?！敬鸢浮康诙芷?IVA族 c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)> c( OH-) CH3OH-6e-+8OH- =CO32-+6H2O n(CO2)：n(CO)=1： 3 Na3N+4H2O=3NaOH+NH3 H2O【解析】【分析】Q、W、X、Y、Z是5種短周期元素， W與Y、X與 Y組成的化合物是機動車排出的大氣污 染物，機動車排出的大氣污染物常見的有CO和 NO，W、X、Y 原子序數(shù)依次增大，則 W為C元素，X為N元素， Y為O元素； Q與W組成的化合物是具有溫室效應(yīng)的氣體，為 CH4氣體，則 Q為H元素； Y和Z能形成原子個數(shù)比為 1：1和 1：2的兩

11、種離子化合物， 應(yīng)為 Na2O 和 Na2O2兩種化合物，則 Z為 Na 元素，以此解答該題?！驹斀狻?1) W為 C元素，有 2個電子層，最外層電子數(shù)為 4，位于周期表第二周期 IVA族； 故答案為：第二周期 IVA 族；(2) 2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) NH3為 0.1mol，200mL1mol/L HNO 3溶液含有 HNO30.2mol ，氨氣被 硝酸溶液吸收，溶液相當(dāng)于含有 0.1molHNO3與 0.1molNH 4NO3混合，銨根離子水解不大， 溶液呈酸性，所得溶液中離子濃度從大到小的順序是c(NO3-) >c( H+) >c( NH4+) >c( OH-) ；故

12、答案為： c( NO3-) >c( H+) >c( NH4+) >c( OH-) ；(3) 由圖可知，電子從 a 極流出， a 極為原電池負極，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，CH4O在負極上放電，電極反應(yīng)式為 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；故答案為： CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；(4) 已知： C( s) +O2 ( g) =CO2( g) H=-393.5kJ/mol ；1 CO( g) + O2 (g)=CO2(g) H=-283.0kJ/mol ；1由 -得 C(s)+ O2( g) =CO( g) H=-110kJ/mol ；224g

13、C的物質(zhì)的量為 2mol，與一定量的 O2 反應(yīng)，若只生成二氧化碳，放出熱量為393.5kJ/mol × 2mol=787kJ；若只生成一氧化碳，放出熱量為110kJ/mol ×2mol=220kJ，實際放出熱量 362.5kJ，故生成二氧化碳與一氧化碳，令生成二氧化碳的物質(zhì)的量為x，一氧化碳的物質(zhì)的量為 y，所以 x+y=2，393.5x+110y=362.5 ，解得 x=0.5 mol，y=1.5 mol，所以 n( CO2) ： n( CO) =1：3； 故答案為： n(CO2)：n(CO)=1：3；(5) X和 Z組成的一種離子化合物，能與水反應(yīng)生成兩種堿，該化合物

14、為Na3N，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Na3N+4H2O=3NaOH+ NH3 H2O； 故答案為： Na3N+4H2O=3NaOH+ NH3 H2O。4下表是元素周期表的一部分，回答相關(guān)的問題。（1）寫出的元素符號 _ 。（2）在這些元素中，最活潑的金屬元素與水反應(yīng)的離子方程式：_。（3）在這些元素中，最高價氧化物的水化物酸性最強的是_（填相應(yīng)化學(xué)式，下同 ），堿性最強的是 _。（4）這些元素中 （除外 ），原子半徑最小的是 _（填元素符號，下同 ），原子半徑最大的是_。（5）的單質(zhì)與的最高價氧化物的水化物的溶液反應(yīng)，其產(chǎn)物之一是OX2， （O、 X分別表示氧和的元素符號，即 OX2 代表該化學(xué)

15、式 ），該反應(yīng)的離子方程式為 （方程式中用具體元 素符號表示 ）_ 。（6）的低價氧化物通入足量 Ba（NO3）2 溶液中的離子方程式 _。【答案】 Mg 2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 HClO4 NaOH F Na 22F+2OH-=OF2+2F-+H2O3SO2+2NO3-+3Ba2+2H2O=3BaSO4 +2NO+4H+【解析】【分析】根據(jù)元素在元素周期表正的位置可以得出，為 N 元素，為 F 元素，為 Na 元素， 為 Mg 元素，為 Al 元素， Si元素，為 S元素，為 Cl元素，為 Ar 元素，據(jù)此分 析。【詳解】（1）為 Mg 元素，則的元素符號為 Mg ；（2）

16、這些元素中最活潑的金屬元素為Na，Na 與水發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2；（3）這些元素中非金屬性最強的是Cl 元素，則最高價氧化物對應(yīng)的水化物為HClO4，這些元素中金屬性最強的元素是 Na 元素，則最高價氧化物對應(yīng)的水化物為NaOH；（4）根據(jù)元素半徑大小比較規(guī)律，同一周期原子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小，同一主族 原子半徑隨原子序數(shù)的增大而增大，可以做得出，原子半徑最小的是 F 元素，原子半徑最 大的是 Na 元素；（5）F2與 NaOH 反應(yīng)生成 OF2，離子方程式為 2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O；（6）為 S元素，的低價氧化物為 SO2，

17、 SO2在 Ba（NO3）2 溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)， SO2 變成 SO42-， NO3-變成 NO，方程式為 3SO2+2NO3-+3Ba2+2H2O=3BaSO4 +2NO+4H+。5圖 1 是部分短周期元素的常見化合價與原子序數(shù)的關(guān)系圖：請回答下列問題：(1) 元素 F 在周期表中的位置為 (2) C、D、E、G 的簡單離子半徑由大到小的順序為 (用離子符號表示 )。(3) 二元化合物 X是含有元素 A的 18電子分子， 3 g X(g)在 25 101 kPa 下完全燃燒生成穩(wěn) 定的化合物時放出 Q kJ的熱量，寫出表示 X燃燒熱的熱化學(xué)方程式： (4) 某同學(xué)設(shè)計實驗用圖 2 所示

18、裝置證明元素 A、B、F的非金屬性強弱 (其中溶液 b 和溶液 c 均足量 )。溶液 b 為 溶液 c 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 【答案】第三周期第 A 族 S2O2NaAl3 C2H6(g)7/2O2(g)=2CO2(g) 3H2O(l) H10QkJ/mol 飽和 NaHCO3 溶液 SiO32-CO2H2O=H2SiO3CO32-【解析】【分析】 根據(jù)題意可知，本題考查元素周期表，元素化合價、離子半徑大小、熱化學(xué)方程式的書 寫，運用元素周期律、離子半徑大小比較方法、熱化學(xué)方程式書寫步驟分析?！驹斀狻?1) 由圖 1分析可得， A為C，B為N、C為 O、D為Na、E為Al、F為Si、G為S

19、,因此 F在周期表中的位置為第三周期第 A 族； 故答案為：第三周期第 A 族；(2) 電子層越多，離子半價越大，具有相同電子排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小， 則 S2O 2Na Al 3， 故答案為： S2O2NaAl 3；(3) 二元化合物 X 是含有元素 A的 18電子分子， X為 C2H6，3 g X(g)在 25 101 kPa 下完 全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時放出Q kJ的熱量，則 X 燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 C2H6(g)7 O2(g)=2CO 2(g) 3H 2O(l) H 10QkJ/mol ；2故答案為：C 2H 6(g) 7 O2(g)=2CO 2(g) 3H2O(l)

20、 H 10QkJ/mol ；2(4) 證明元素 A、B、F 的非金屬性強弱，則應(yīng)用 A 、B 、 F對應(yīng)的最高價氧化物的水化 物和其相應(yīng)鹽進行反應(yīng)來驗證，因此溶液a和 b、c 分別為 HNO 3 、飽和 NaHCO3、Na2SiO3溶液；故答案為：飽和 NaHCO 3溶液；溶液 b中產(chǎn)生的二氧化碳通入 c中 Na2SiO 3溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SiO32-CO2H2O=H 2SiO3 CO32-；故答案為： SiO32-CO2H2O=H 2SiO 3 CO 32-。6現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如表：元素編號元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)TM 層上有 6 個電子X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的

21、 2 倍Y常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性Z元素最高正價是 7 價W其單質(zhì)既能跟酸反應(yīng)，又能跟強堿反應(yīng)，都產(chǎn)生H2（1）元素 X 的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是 。（2）元素 Y 與氫元素形成一種離子 YH4，寫出某溶液中含該微粒的電子式 ，如何檢驗該離子 。（3）元素 Z在周期表中的位置 ，元素 Z與元素 T 相比，非金屬性較強的是 （用元素符號表示），下列表述中能證明這一事實的是 （填序號）。b.Z的氫化物比 T 的氫化物穩(wěn)定c.一定條件下， Z和 T 的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) （4）探尋物質(zhì)性質(zhì)的差異性是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。 氧化物的水化物中化學(xué)性質(zhì)明

22、顯不同于其他三種的是a.常溫下 Z 的單質(zhì)和 T的單質(zhì)狀態(tài)不同T、X、Y、Z 四種元素的最高價 ，理由是 。Z 的最高答案】 146C價氧化物的水化物與 W 的最高價氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式為取少量試樣加入到試管中，加入 濃NaOH 溶液并加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗放出的氣體，試紙變?yōu)樗{色，說明試樣中存在NH4+ 第三周期 A 族 Cl b H2CO3 只有 H2CO3 為弱酸，其余為強酸3H+Al（OH）3=Al3+3H2O【解析】【分析】根據(jù)題給元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)可知：T的核外電子數(shù)為 16，為 S元素； X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2 倍，則 X為第二周期元素，為 C

23、 元素；常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性可知單質(zhì)為N2，氫化物的水溶液是 NH3· H2O，則 Y為N 元素；元素最高正價等于其族序數(shù)，則Z為第A元素， F元素?zé)o正價，故 Z為 Cl元素；單質(zhì)既能跟酸反應(yīng)，又能跟強堿反應(yīng)，都產(chǎn)生H2，該單質(zhì)為金屬 Al，故 W 為 Al 元素。據(jù)此進行分析判斷?！驹斀狻浚?）146C在考古工作中用于測定一些文物的年代，答案為：146C；（2）元素 Y 與氫元素形成一種離子 YH4 是 NH4+，其電子式為：；檢驗該離子的方法為：取少量試樣加入到試管中，加入濃NaOH 溶液并加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗放出的氣體，試紙變藍，說明試

24、樣中存在NH4+。答案為：；取少量試樣加入到試管中，加入濃 NaOH 溶液并加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗放出的氣體，試紙變藍，說明試樣中存在NH4+；3）Z為 Cl元素，在周期表中位于第三周期、第A 族。同一周期從左向右，元素的非金Cl元素?？筛鶕?jù)元素周期律來屬性逐漸增強，故 Cl 元素與 S元素相比，非金屬性較強的是 選擇判斷能證明這一事實的選項：a單質(zhì)的狀態(tài)與相應(yīng)元素的非金屬性強弱之間不存在必然聯(lián)系，a 項錯誤；b相應(yīng)元素的非金屬性就越強，生成的氫化物的穩(wěn)定性越強，故可以證明Cl 元素的非金屬性比較強， b 項正確；c單質(zhì)能與 NaOH 溶液反應(yīng)與相應(yīng)元素的非金屬性強弱沒有必然聯(lián)

25、系，c 項錯誤；答案選 b；故答案為：第三周期 A 族； Cl；b；（4）T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物的水化物分別是：H2SO4、H2CO3、HNO3 和HClO4，其中 H2CO3性質(zhì)不同于其他三種，因為只有H2CO3為弱酸，其余為強酸。 W 的最高價氧化物的水化物為 Al（OH）3，與 HClO4 反應(yīng)的離子方程式為： 3H+Al（OH）3=Al3+3H2O。答 案為： H2CO3；只有 H2CO3 為弱酸，其余為強酸； 3H+Al（OH）3=Al3+3H2O?！军c睛】 對于主族元素而言，元素的最高正化合價和主族序數(shù)相同，但氟沒有正價，氧無最高正 價，一般為零價或負價。7氮（ N）

26、、磷（ P）、砷（ As）、銻（ Sb）、鉍（ Bi）、鏌（ Mc）為元素周期表中原子 序數(shù)依次增大的同族元素?；卮鹣铝袉栴}：288（1）砷在周期表中的位置 ， 128158 Mc 的中子數(shù)為 。已知存在 P（S,紅磷 ）、 P（S,黑磷） 、P（S,白磷 ），它們互稱為 。（2）熱穩(wěn)定性： NH3PH3（填 “>”或 “<”），砷的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為是一種 酸（填“強”或 “弱”）。3）PH3和鹵化氫反應(yīng)與 NH3相似，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也相似。寫出PH3和 HI 反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（4）SbCl3 能發(fā)生較強烈的水解，生成難溶的SbOC，l 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

27、 ，因此，配制 SbC3l 溶液時應(yīng)注意 ?！敬鸢浮康谒闹芷诘?VA族 173 同素異形體 > H3AsO4 弱 PH3 + HI = PH4I SbC3l +H2OSbOCl + 2HCl 用較濃的鹽酸而不是蒸餾水來溶解固體SbCl3，使用前才稀釋到相應(yīng)的濃度【解析】【分析】（1）中子數(shù) =質(zhì)量數(shù) -質(zhì)子數(shù)；同種元素組成的不同單質(zhì)互為同素異形體；（2）元素的非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，最高價含氧酸的酸性越強；（3）根據(jù) NH3與HCl反應(yīng)的方程式書寫 PH3和 HI 反應(yīng)的化學(xué)方程式；（4）SbCl3 能發(fā)生較強烈的水解，生成難溶的SbOCl和鹽酸；【詳解】288（1）砷在周期表中

28、的位置是第四周期第VA族， 121858 Mc 的中子數(shù)為 288-115=173 ； P（S，紅磷）、P（S，黑磷 ） 、P（S，白磷 ），都是 P元素組成的不同單質(zhì)，它們互稱為同素異形體；（2）同主族元素從上到下非金屬性減弱，非金屬性N>P>As，熱穩(wěn)定性： NH3> PH3，砷的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為H3AsO4，酸性 H3PO4>H3AsO4，所以 H3AsO4 是弱酸；（3）根據(jù) NH3與 HCl反應(yīng)的方程式，可知 PH3和 HI 反應(yīng)的化學(xué)方程式是 PH3 + HI = PH4I；（4）SbCl3 能發(fā)生較強烈的水解，生成難溶的SbOCl和鹽酸，反

29、應(yīng)方程式是 SbCl3+H2OSbOCl + 2HC；l 增大鹽酸濃度，水解平衡可逆向移動，抑制SbCl3水解，配制SbC3l 溶液時應(yīng)注意用較濃的鹽酸而不是蒸餾水來溶解固體SbCl3，使用前才稀釋到相應(yīng)的濃度。8已知 A、B、R、D 都是周期表中前四周期的元素，它們的原子系數(shù)依次增大。其中A 元素基態(tài)原子第一電離能比 B 元素基態(tài)原子的第一電離能大， B 的基態(tài)原子的 L 層、 R 基態(tài) 原子的 M 層均有 2 個單電子， D 是第族中原子序數(shù)最小的元素。（1）寫出基態(tài) D 原子的電子排布式 （2）已知高純度 R 的單質(zhì)在現(xiàn)代信息技術(shù)與新能源開發(fā)中具有極為重要的地位。工業(yè)上生產(chǎn) 高純度 R

30、的單質(zhì)過程如下：寫出過程的反應(yīng)方程式 ，已知 RHCl3 的沸點是 31.5oC，則該物質(zhì)的晶體類型是 ，中心原子的軌道雜化類型為 ，該物質(zhì)的空間構(gòu)型是（3）A 的第一電離能比 B的第一電離能大的原因是 ， A、 B兩元素分別與 R 形成的共價鍵中，極性較強的是 。A、B 兩元素間能形成多種二元化合物，其中與A3-互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式為 。（4）已知 D單質(zhì)的晶胞如圖所示，則晶體中 D 原子的配位數(shù)為 ，一個 D的晶胞質(zhì)量為，已知 D 原子半徑為 r pm ，則該晶胞的空間利用率為 （寫出計算過 程）。10001100【答案】 Ar3d 64s2 SiHC3l + H2Si + 3HCl

31、 分 子晶體 sp3 四面體形 N原子的 2p 能級處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)Si-O 鍵 N2O 8112g晶胞中鐵原子占據(jù)的體積為兩個鐵原子的體積，鐵原子的半徑為r pm，如圖所示，晶胞的棱長為 =4 3 r，晶胞的2 4 r3V（小球 ）333 ×100%=68%體積=（4 3r ）3，空間利用率 = =3 r ）V（晶胞） = 4 3r3【解析】【分析】B的基態(tài)原子的 L層、 R基態(tài)原子的 M 層均有 2個單電子，則最外層電子數(shù)可能為 4或 6，B可能為 C或O元素， R可能為 Si或 S元素， D是第族中原子序數(shù)最小的元素，應(yīng)為 Fe， A元素基態(tài)原子第一電離能比 B元素基態(tài)原

32、子的第一電離能大，且 A 的原子序數(shù)小于 B，則 A是 N元素、B是 O元素，高純度 R的單質(zhì)在現(xiàn)代信息技術(shù)與新能源開發(fā)中具有極 為重要的地位，則 R是 Si元素；(1) D 是 Fe元素，其原子核外有 26 個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài) D 原子的電子排布式；(2) SiO2 和 C在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成粗 Si，粗硅和 HCl在 300條件下反應(yīng)生成 SiHCl3， SiHCl3 和過量氫氣在 1000-1100條件下反應(yīng)生成純硅，的反應(yīng)為SiHCl3 和氫氣的反應(yīng)，生成 Si和 HCl，分子晶體熔沸點較低，該分子中Si原子價層電子對個數(shù)是 4 且不孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷S

33、i 原子的軌道雜化類型及空間構(gòu)型；(3) 原子軌道中電子處于全滿、全空或半滿最穩(wěn)定；N、O 兩元素分別與 Si形成的共價鍵中，元素的非金屬性越強，其形成的化合物中極性鍵的極性越強；等電子體中原子個數(shù)相 等及價電子數(shù)相等；(4) 該晶胞是體心立方晶胞，該晶胞中Fe原子個數(shù) =1+8×1 =2，其配合物是 8，每個 Fe原子8V(小球)V(晶胞)。M的質(zhì)量= NMA ，則該晶胞質(zhì)量就是兩個 Fe原子質(zhì)量，空間利用率詳解】(1) D 是 Fe元素，其原子核外有 26 個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài) D 原子的電子排布式為 Ar3d 64s2；(2) SiO2 和 C在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成粗

34、 Si，粗硅和 HCl在 300條件下反應(yīng)生成 SiHCl3， SiHCl3 和過量氫氣在 1000-1100條件下反應(yīng)生成純硅，的反應(yīng)為SiHCl3 和氫氣的反應(yīng)，生成 Si 和 HCl，反應(yīng)方程式為 SiHCl3 +H210001100Si+3HC；l 分子晶體熔沸點較低，該物質(zhì)熔沸點較低，則該物質(zhì)晶體類型為分子晶體，該分子中Si 原子價層電子對個數(shù)是 4且不含孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷 Si 原子的軌道雜化類型及空間構(gòu)型分別為 sp3、四面體形；（3）原子軌道中電子處于全滿、全空或半滿最穩(wěn)定，N原子的 2p 能級處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)，所以 N 原子比 O 原子第一電離能大；

35、N、O 兩元素分別與 Si形成的共價鍵中，元素 的非金屬性越強，其形成的化合物中極性鍵的極性越強，因為O 元素的非金屬性大于 N，則極性 O-Si鍵 N-Si鍵；等電子體中原子個數(shù)相等及價電子數(shù)相等，N3-中含有 3 個原子、價電子數(shù)是 16，與該離子互為等電子體的氮氧化物為N2O；1（4）該晶胞是體心立方晶胞，該晶胞中Fe原子個數(shù) =1+8× =2，體心上的 Fe 原子被頂點上8M的 8 個原子包圍，所以其配合物是 8，每個 Fe 原子的質(zhì)量 =g，則該晶胞質(zhì)量就是兩個NAFe 原子質(zhì)量 =2M 56 112 ×NA g=2×NA g= NA g；晶胞中鐵原子占

36、據(jù)的體積為兩個鐵原子的體積，鐵原子的半徑為 r pm ，如圖所示，晶胞的棱長為=4 3 r ，晶胞的體積 =（4 3r ）3，空間利用33率=V（小球）V（晶胞）343r3× 100%=68%。9X、Y、Z、Q、E五種元素中， X原子核外的 M 層中只有兩對成對電子， Y原子核外的 L 層電子數(shù)是 K層的兩倍， Z是地殼中含量最多的元素， Q的核電荷數(shù)是 X與 Z的核電荷數(shù) 之和， E 是元素周期表中電負性最大的元素。請回答下列問題：（1）X、Y 的元素符號依次為 、。（2）XZ 2與YZ 2分別屬于（填“極性分子”或“非極性分子 ”，下同）和（3）Q 的元素符號是 ，它位于第 周期

37、，它的基態(tài)原子的核外電子排布式為 ，在形成化合物時它的最高化合價為 。（ 4）用氫鍵表示式寫出 E 的氫化物溶液中存在的所有氫鍵： 【答案】 S C 極 性分子 非極性分子 Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 6F-H F、 F-H O、 O-H F、O-H F【解析】【分析】，因此X原子核外的 M 層中只有兩對成對電子，則 X的價電子軌道表示式為X為 S元素； Y原子核外的 L層電子數(shù)是 K層的兩倍，則 Y為 C元素；地殼中含量最多的元 素為氧元素，因此 Z為 O元素； Q的核電荷數(shù)為 S和 O的核電荷數(shù)之和，因此 Q為 24 號 元素 Cr；在元素周期表中電負性最大的元素

38、是F元素 ,因此 E是 F?！驹斀狻浚?）由分析可知， X、 Y 的元素符號依次為 S、C；（2）XZ2與 YZ2分別為 SO2、CO2，它們的立體構(gòu)型分別為 V形和直線形， SO2為極性分 子， CO2為非極性分子。（3）Q為 Cr元素， Cr在元素周期表中位于第四周期，它的基態(tài)原子的核外電子排布式為 Ar3d54s1，其價電子排布式為 3d54s1，因此在形成化合物時 Cr 的最高化合價為 +6價；（4）E為 F元素， HF的水溶液中，存在 HF分子之間的氫鍵， HF 分子和 H2O分子之間的 氫鍵， H2O 分子之間的氫鍵，即、 、 、 ?！军c睛】在寫 HF 溶液中存在的所有氫鍵的時候，

39、一共四種形式，即 、 、 、 ，書寫時不要遺漏。10按要求填空：（1）短周期主族元素 A、B、C、D 的原子序數(shù)依次增大，其中 C 為金屬元素， C 的最外層 電子數(shù)和 A 相等； C、D兩元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為 A、 B兩元素質(zhì)子數(shù)之和的 3 倍。請回 答： A 為； C 為 ；（填元素名稱） D 的一種氧化物和其氫化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ； 寫出一種由以上四種元素組成的水溶液呈酸性的化合物與 C 的最高價氧化物對應(yīng)水化物 反應(yīng)的離子方程式 ； A 和 C 組成的化合物的電子式為 ，寫出其和水反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（2）下列變化干冰的升華燒堿熔化 金剛石熔化 氯化氫溶于水 氧氣溶于水 氯化銨受

40、熱分解。未發(fā)生化學(xué)鍵破壞的是 ；（填序號，下同 ）僅發(fā)生共價鍵破壞的是 ?！敬鸢浮?H Na 2H2S+SO2=3S+2H2O H+OH-=H2O Na+ H- NaH+H2O=NaOH+H2 【解析】【分析】根據(jù)題中 “短周期主族元素 A、B、C、D 的原子序數(shù)依次增大，其中 C為金屬元素， C的最 外層電子數(shù)和 A相等”可以知道 A為H元素，則 C為Na元素，故 D為 Si、P、S、Cl中的一 種，由 “C、 D兩元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為 A、B兩元素質(zhì)子數(shù)之和的 3 倍”可知，滿足 3 的 倍數(shù)關(guān)系的是 27，即 D為 S元素，則 B為 O元素，據(jù)此分析解答?！驹斀狻浚?） 由分析可知，

41、A為H，C為 Na，故答案為： H；Na； D 的氫化物為 H2S，可與其氧化物 SO2 發(fā)生反應(yīng)： 2H2S+SO2=3S+2H2O，故答案為： 2H2S+SO2=3S +2H2O； 由該四種元素組成的酸性溶液的化合物是NaHSO4，C 的最高價氧化物對應(yīng)水化物是NaOH，二者發(fā)生反應(yīng)： NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O，離子方程式為： H+OH-=H2O。答案 為： H+OH-=H2O； A 和 C 組成的化合物是 NaH，由 Na+和 H-構(gòu)成，是離子化合物，電子式為： Na+H-， 其與水反應(yīng)生成 NaOH，反應(yīng)方程式為： NaH+H2O=NaOH+H2。故答案為： Na+

42、H-； NaH+H2O=NaOH+H2；（2）干冰的升華屬于物理變化，只是狀態(tài)發(fā)生了變化，沒有化學(xué)鍵的破壞； 燒堿中存在離子鍵、共價鍵，熔化燒堿時，陰陽離子間的化學(xué)鍵被破壞，所以破壞的是 離子鍵；金剛石是由原子構(gòu)成的，存在共價鍵，其熔化破壞了共價鍵； 氯化氫是共價化合物，存在共價鍵，溶于水時，在水分子的作用下，氯化氫中的共價鍵 被破壞； 氧氣溶于水，是物理變化，沒有化學(xué)鍵的破壞； 氯化銨是離子化合物，存在離子鍵和共價鍵，受熱分解時，陰陽離子鍵的化學(xué)鍵以及銨 根離子中的共價鍵被破壞，所以破壞的是離子鍵和共價鍵；根據(jù)以上分析可知：未發(fā)生化學(xué)鍵破壞的是：；僅發(fā)生共價鍵破壞的是：；故答 案為：；。、化

43、學(xué)鍵練習(xí)題（含詳細答案解析）11 海水是資源寶庫，蘊藏著豐富的化學(xué)元素，如氯、溴、碘等。完成下列填空：（ 1）氯離子原子核外有 種不同運動狀態(tài)的電子、有 種不同能量的電子。（2）溴在周期表中的位置 。（3）鹵素單質(zhì)及其化合物在許多性質(zhì)上都存在遞變規(guī)律，請說明下列遞變規(guī)律的原因。 熔點按 F2、 Cl2、Br2、I2的順序依次升高，原因是 。 還原性按 Cl、 Br、 I的順序依次增大，原因是 。（4）已知 X2 （g） + H2 （g）2HX （g） + Q（X2 表示 Cl2、Br2），如圖表示上述反應(yīng)的平衡常數(shù) K 與溫度 T 的關(guān)系。 Q 表示 X2 （g）與 H2 （ g）反應(yīng)的反應(yīng)熱

44、， Q0（填 “ 、”“ 或”“ =）”。 寫出曲線 b 表示的平衡常數(shù) K 的表達式， K= （表達式中寫物質(zhì)的化學(xué)式）。（5）（CN）2是一種與 Cl2性質(zhì)相似的氣體，在（ CN）2中 C顯+3價， N顯-3價，氮元素 顯負價的原因 ，該分子中每個原子都達到了 8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，寫出（ CN）2 的電子式 。【答案】 18 5 第四周期、 A（都對得 1 分） F2、Cl2、Br2、I2 都是分子晶體，相對分 子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增強。 從 Cl-、 Br-、 I-半徑依次增大，失電子的能力依次增強，還原性依次增大c（2 HBr ） K= 氮原子半徑小于碳原子，氮原子吸 c B

45、r2 （c H 2）引電子的能力比碳原子強，氮和碳之間共用電子對偏向氮原子，氮顯負價【解析】【詳解】1 氯離子原子核外有 18 個電子，為不同的運動狀態(tài)，處于 5 種不同的軌道，故答案為： 18；5；2 溴與氯在同一主族，核電荷數(shù)為35，在周期表中第四周期、 A，故答案為：第四周期、 A；3 F2、Cl2、Br2、 I 2的相對分子質(zhì)量逐漸增大，且都屬于分子晶體，單質(zhì)的相對分子質(zhì)量越大，則熔點越高，故答案為： F2 、 Cl 2 、 Br2 、 I2 都是分子晶體，相對分子質(zhì)量依 次增大，分子間作用力依次增強； 元素的非金屬性越強，對應(yīng)的陰離子的還原性越強，非金屬性 Cl Br I ， Cl

46、、Br 、 I 半徑依次增大，失電子的能力依次增強，還原性依次增大，故答案為：從 Cl 、Br 、 I 半徑依次增大，失電子的能力依次增強，還原性依次增大；4 由圖象可知，升高溫度平衡常數(shù)減小，說明升高溫度平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放 熱反應(yīng)， Q 0 ，故答案為： 同一溫度時， a 曲線的 K 值最大，說明鹵素單質(zhì)與氫氣化合的能力最強，Cl2、Br2 中 Cl2的氧化性最強，所以最易與氫氣化合的是氯氣，所以關(guān)系平衡常數(shù)等于生成物與反應(yīng)物的濃度冪之積，b曲線表示 Br2與 H2反應(yīng)時 K與t 的c（2 HBr ）c Br2 （c H 2）故答案為：c（2 HBr ）c Br2 （c H 2）5

47、N 的非金屬性較 C 強，氮原子吸引電子的能力比碳原子強，氮和碳之間共用電子對偏 向氮原子，氮顯負價，電子式為 ，故答案為：氮原子半徑小于碳原子，氮 原子吸引電子的能力比碳原子強，氮和碳之間共用電子對偏向氮原子，氮顯負價；。12完成下列問題：(1) 氮和磷氫化物熱穩(wěn)定性的比較： NH3PH3(填 “ >或”“ <)”。(2) PH3和 NH3與鹵化氫的反應(yīng)相似，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也相似。下列對PH3與 HI反應(yīng)產(chǎn)物的推斷正確的是 (填序號)。a不能與 NaOH 反應(yīng) b含離子鍵、共價鍵c受熱可分解(3) 已知 H2與 O2反應(yīng)放熱，斷開 1 mol H-H鍵、 1 mol O=O鍵、

48、 1 mol O-H 鍵所需要吸收的能 量分別為 Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ，由此可以推知下列關(guān)系正確的是 。Q1+Q2>Q3 2Q1+Q2<4Q3 2Q1+Q2<2Q3(4) 高鐵電池總反應(yīng)為： 3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，寫出電池的正極反 應(yīng)： ，負極反應(yīng) ?！敬鸢浮?> bc FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2【解析】【分析】(1) 根據(jù)元素的非金屬性越強，其相應(yīng)的簡單氫化物越穩(wěn)定分析；(2) PH3與 HI 反應(yīng)產(chǎn)生 PH4I，相當(dāng)于銨鹽，具有

49、銨鹽的性質(zhì)；(3) 根據(jù)舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量的差值即為反應(yīng)熱，結(jié)合燃燒反應(yīng)為 放熱反應(yīng)分析解答；(4) 根據(jù)在原電池中，負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合物 質(zhì)中元素化合價及溶液酸堿性書寫電極反應(yīng)式?！驹斀狻?1) 由于元素的非金屬性： N>P，所以簡單氫化物的穩(wěn)定性： NH3>PH3；(2) a銨鹽都能與 NaOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，所以 PH4I 也能與 NaOH發(fā)生反應(yīng)， a錯誤； b銨鹽中含有離子鍵和極性共價鍵，所以PH4I也含離子鍵、共價鍵， b 正確；c銨鹽不穩(wěn)定，受熱以分解，故PH4I 受熱也會發(fā)生分解反應(yīng)， c正確；故合理選項

50、是 bc ；(3) 1 mol H2O中含 2 mol H-O 鍵，斷開 1 mol H-H、1 mol O=O、1 mol O-H鍵需吸收的能量分1別為 Q1、 Q2、 Q3 kJ，則形成 1 mol O-H 鍵放出 Q3 kJ熱量，對于反應(yīng) H2(g)+ O2(g)=H2O(g)，211斷開 1 mol H-H 鍵和 mol O=O 鍵所吸收的能量 (Q1+ Q2) kJ，生成 2 mol H-O 新鍵釋放的221能量為 2Q3 kJ，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以2Q3-(Q1+ Q2)>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理選項2是；(4) 在原電池中負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上

51、得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)高鐵電池 總反應(yīng)為： 3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知： Fe 元素的化合價由反應(yīng)前 K2FeO4中的+6價變?yōu)榉磻?yīng)后 Fe(OH)3中的 +3價，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極的 電極反應(yīng)式為： FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；Zn 元素化合價由反應(yīng)前 Zn 單質(zhì)中的 0 價 變?yōu)榉磻?yīng)后 Zn(OH)2中的+2 價，化合價升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負極的電極 反應(yīng)式為 Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2?！军c睛】本題考查了元素周期律的應(yīng)用及鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系、原電池反應(yīng)原理的應(yīng)

52、用。元素周期 律是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要規(guī)律，要掌握物質(zhì)性質(zhì)變化的規(guī)律及物質(zhì)的特殊性，結(jié)合具體物質(zhì)分 析。在化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨的能量變化可能是熱能、電能及光能，化學(xué)能的斷裂與形成是 能量變化的根本原因。在書寫原電池電極反應(yīng)式時要結(jié)合元素化合價升降及電解質(zhì)溶液的 酸堿性分析，明確負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。13研究水體中碘的存在形態(tài)及其轉(zhuǎn)化是近年的科研熱點。I-與 I2 在水體和大氣中的部分轉(zhuǎn)化如下圖所示。(1) I2 的電子式為 。(2) 水體中的 I-在非酸性條件下難于被空氣中的 O2 氧化。原因是2H 2O 4I- O2 ? 2I2 4OH 的反應(yīng)速率慢，反應(yīng)程度小。 I-在酸性條件下與

53、O2 反應(yīng)的離子方程式是 在酸性條件下 I-易被 O2 氧化的可能的原因是 。(3) 有資料顯示：水體中若含有 Fe2 ，會對 O3 氧化 I-產(chǎn)生影響。為檢驗這一結(jié)論，進行如下 探究實驗：分別將等量的 O3 通入到 20mL 下列試劑中，一段時間后，記錄實驗現(xiàn)象與結(jié) 果。己知：每 1molO 3參與反應(yīng)，生成 1molO 2 。序號試劑組成反應(yīng)前溶液的pH反應(yīng)后溶液的pHI 的轉(zhuǎn)化率Fe(OH) 3 的生成量甲213 10 2 mol L 1NaI1amol L 1NaCl5.311.0約 10%乙213 10 2 mol L 1NaI211.5 10 2 mol L 1FeCl25.14.

54、1約 100%大量丙211.5 10 2 mol L 1FeCl25.23.5少量 a 。甲中反應(yīng)為可逆反應(yīng)，其離子方程式是 。 比較甲、乙、丙實驗，說明 Fe2 在實驗乙中的作用并解釋 ?！敬鸢浮?4H 4I O2 2I2 2H2O c(H+ )增大， c(OH )減小，使平衡 2H2O 4I O2 ? 2I2 4OH 正向移動，反應(yīng)易于進行等其他合理答案 3 10 2 H2O2IO3 ?I22OHO2Fe2 或Fe2的氧化產(chǎn)物Fe3與 I-和 O3反應(yīng)產(chǎn)生的OH 結(jié)合，促使該平衡正向移動，提高了 I- 的轉(zhuǎn)化率等其他合理答案【解析】【分析】(1) 根據(jù)成鍵方式書寫電子式；( 2)根據(jù)氧化還

55、原反應(yīng)原理書寫反應(yīng)方程式，并根據(jù)平 衡移動原理分析解答；( 3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)及平衡移動原理分析解答?！驹斀狻?1) I2 屬于共價分子，電子式為：，故答案為： ；(2) 根據(jù)題干信息分析， I-在酸性條件下被 O2 氧化生成 I2，反應(yīng)的離子方程式是 4H 4I- O2 2I2 2H2O ； 根據(jù)提給信息中 I- 在非酸性條件下被氧化的反應(yīng)方程式分析知，在酸性條件下I-易被 O2氧化的可能的原因是 c(H+ )增大， c(OH )減小，使平衡2H2O 4I O2 ? 2I2 4OH 正向移動，反應(yīng)易于進行，故答案為：4H 4I- O2 2I2 2H2O ； c(H + )增大， c(OH )減小，使平衡2H2O 4I O2 ? 2I2 4OH 正向移動，反應(yīng)易于進行等；