(10分)现有部分短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TM层上有2对成对电子X基态原子核外电子共占据5个原子轨道且有2个未成对电子,Y常
题型:不详难度:来源:
(10分)现有部分短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
| T
| M层上有2对成对电子
| X
| 基态原子核外电子共占据5个原子轨道且有2个未成对电子,
| Y
| 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
| Z
| 元素最高正价是+7价
| (1)元素T的原子最外层共有________种不同运动状态的电子。 (2) 元素Z与元素T相比,非金属性较强的是________(用元素符号表示), (3)下列表述中能证明“元素Z与元素T相比,非金属性较强的”这一事实的是________。 a.常温下Z的单质和T的单质状态不同 b.Z的氢化物比T的氢化物稳定 c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 (4)元素X和元素Y的第一电离能的大小关系为_________,请说明理由_______________。 (5)CO和Y2是等电子体,CO和Y2的结构均可表示为A≡B的形式(A、B可表示相同元素的原子也可表示不同元素的原子)。下表是两者的键能数据:(单位:kJ/mol)
| A-B
| A=B
| A≡B
| CO
| 357.7
| 798.9
| 1071.9
| Y2
| 154.8
| 418.4
| 941.7
| 结合数据说明CO比Y2活泼的原因:______________________________________。 |
答案
(1)6(2分) (2) Cl(1分) (3) b(1分) (4)N>O(1分) N原子的外围电子排布式为2s2sp3,2p轨道处于半充满状态,处于能量较低的稳定状态。(2分) (5)断裂CO中第一个π键的键能是273kJ/mol,断裂N2中第一个π键的键能是523.3kJ/mol,所以CO的第一个键比N2更容易断。(3分) |
解析
T元素M层上有2对成对电子,则T元素的核外电子排布式为即T元素为S(硫)元素; X元素的基态原子核外电子共占据5个原子轨道且有2个未成对电子,则X元素原子的核外电子数=5×2-2=8,即X元素为O(氧)元素; Y元素常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性,则Y元素为N(氮)元素; Z元素最高正价是+7价,在短周期中只能是CL(氯)元素; 所以(1)元素T的原子最外层共有6种不同运动状态的电子; (2)元素Z与元素T为同一周期元素,在同周期中从左至右,元素的非金属性增强,所以非金属性强的为CL; (3)非金属性强弱的比较依据有:单质与氢气化合的难易、氢化物的稳定性、最高价氧化物对应的水化物—酸性强弱,所以正确选项为b。 (4)N>O 因为N原子的外围电子排布式为2s2sp3,2p轨道处于半充满状态,处于能量较低的稳定状态。 (5)断裂CO中第一个π键的键能是273kJ/mol,断裂N2中第一个π键的键能是523.3kJ/mol,所以CO的第一个键比N2更容易断。 |
举一反三
(11分)图表法、图象法是常用的科学研究方法。阅读下列图表回答问题:
(1)第三周期某主族元素M的电离能情况如图(A)所示。则M元素位于周期表的_____族,根据同周期元素第一电离能的变化规律,推断在M元素所在周期的所有元素中,M元素的第一电离能的大小(最小)范围为______<M<________(填元素符号)。 (2)图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第_______族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b,你认为正确的是:______(填“a”或“b”),请说明A点代表的的氢化物的沸点较高的原因_____________________________________________。 (3) 图C是表示表示第三周期8种元素单质的熔点(℃)折线图,已知序号“1”对应的点代表Ar,其中序号“8”代表 _______(填元素符号);其中电负性最大的是_________(填图C中的序号)。 |
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。 A.尿素(H2NCONH2)可用于制有机铁肥,主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]。 ⑴基态Fe3+的核外电子排布式为 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。 ⑵尿素分子中C、N原子的杂化方式分别是 。 ⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”与Fe(Ⅲ)之间的作用力是 。与NO3—互为等电子体的一种化合物是 (写化学式)。 ⑷CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如右图所示。 1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有 个。 ②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au、面心为Cu,则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是 。
B.脱氢醋酸是一种难溶于水的低毒、高效广谱抗菌剂,可由乙酰乙酸乙酯经脱醇缩合而成,反应原理为:
实验步骤如下: ①在反应器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化剂和数粒沸石,在瓶口安装分馏装置。 ②低温加热(不超过85℃)60~70min;然后大火加热蒸出乙醇。 ③将反应液趁热倒入烧杯中,冷却到室温,有柠檬黄色晶体析出。 ④将柠檬黄色晶体转移至圆底烧瓶B中,加水15mL,滴入1滴硫酸,进行水蒸气蒸馏(如图所示)。从水蒸气蒸馏液中经抽滤可分离出脱氢醋酸,再烘干即得成品。
步骤①中加入沸石的目的是 。 步骤②中,在60~70min内低温加热的目的是 ,然后大火加热蒸出乙醇的目的是 。 步骤④中水蒸气蒸馏装置中烧瓶A的作用是 ,玻璃管的作用是 。 用测得相对分子质量的方法,可以检验所得产物是否纯净,测得相对分子质量通常采用的仪器是 。 |
为不同的核素,为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A.常温下,4.48L含有0.72个中子 | B.互为同位素,与互为同分异构体 | C.通常情况下,氯气做氧化剂,但氯气也具有还原性 | D.的摩尔质量是74 |
|
(7分)下表是元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,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)①-⑧中金属性最强的元素是(元素符号)___________。 (2)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为(元素符号)________________________。 (3)②、③、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)_______________。 (4)由②和④组成的化合物与⑥单质反应的化学方程式为_________________________。 (5)⑦单质与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 。 |
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,已知: ①X元素原子的最外层电子数是次外层的2倍; ②Y元素原子的p轨道上有2个未成对电子; ③Z元素在同一短周期元素中的原子半径最大; ④W元素原子的最外层电子数与Z相同,其余各电子层均充满电子。 请回答下列问题: (1)X、Y、Z三种元素的第一电离能从小到大的顺序是 (用元素符号表示,下同); (2)W元素原子核外电子排布式是 ; (3)Z元素与氢元素形成的化合物熔点比Y元素的氢化物熔点高,原因是 ; (4)X的一种氢化物相对分子质量为42,分子中含有σ键和π键的个数比为8︰1,则该分子中X原子的杂化类型是 和 。 (5)Y的最简单氢化物可以和W2+形成配位键,而X的最简单氢化物则不行,其原因是 。 |
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