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1、填空题 J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等
?
M的气态原子逐个失去1~ 4个电子所需能量(电离能)如下表所示,
?
| I1
| I2
| I3
| I4
| ……
|
电离能(kJ/mol)
| 578
| 1817
| 2745
| 11578
| ……
|
?
(1)M的电子排布式为________;元素T在周期表中的位置为________。
(2)J和氢能形成多种化合物,其中分子成直线型的,且相对分子质量最小的物质的结构式为________。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白雾,反应的化学方程式为_________________。
(4)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2 mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298 K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为________。
(5)能源材料已成为当今科学研究的热点。氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。继C60后,科学家又合成了Si60、N60,下列有关说法正确的是_______(填序号)。
a. C60、Si60、N60都属于新型化合物
b. C60、Si60、N60互为同分异构体
c. 已知N60结构与C60相似,由于N-N键能小于N≡N,故N60的稳定性弱于N2
d. 已知金刚石中C-C键长154pm,C60中C-C键长145~140pm,故C60熔点高于金刚石
参考答案:(1)1s22s22p63s23p1?第三周期ⅦA族
(2)H—C≡C—H?
(3)AlCl3+3H2O→Al(OH)3+3HCl↑
(4)CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g)?△H="-1075" kJ/mol(2分)
(5)c(2分)
本题解析:J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,说明J的最低化合价与最高化合价绝对值相等,则J最外层电子数为4,根据J、R都为短周期元素可知J为C元素,则R应为S元素。
(1)从M的电离能来看前三个电子逐个失去所需能量I1 、I2 、I3相差不大,而I4 相差非常大,由此可以推测前3个电子在同一最外层,第4个电子在次外层,由此可推测M为Al元素,所以其电子排布为1s22s22p63s23p1 ;元素T是在R后边的主族元素,R是S元素,则T是Cl元素,位置为第三周期ⅦA族。
(2)J为C元素,所以和氢能形成多种化合物为有机化合物,其中呈直线型的含有C≡C的炔类,相对分子最小的炔类为乙炔,其结构式为H—C≡C—H。
(3)M和T形成的化合物为AlCl3,是一种强酸弱碱盐,在潮湿环境下容易水解产 生易挥发的HCl,然后形成酸雾,所以反应方程式为AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl↑。
(4)J、R形成的液态化合物JR2 为CS2,其完全燃烧生成CO2、SO2,0.2mol放出热量215kJ,所以1mol时燃烧放出热量1075 kJ,所以热化学方程为CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g)?△H="-1075" kJ/mol。
(5)C60、Si60、N60都是单质,a选项错误;C60、Si60、N60组成的元素不同,不属于同分异构体,b项错误;由于N-N键能小于N≡N,N60结构与C60相似,则形成的分子中都是单键,故N60的稳定性弱于N2 ,c正确;d项中虽然金刚石中C-C键长要长于C60中C-C键长,但是金刚石是空间网状结构非常稳定,而C60分子则是足球模型结构不够稳定,所以金刚石熔点高于C60熔点,d错误,故选c。
本题难度:困难
2、选择题 下列各项内容中,排列顺序正确的是(?)
①固体的热稳定性:Na2CO3>CaCO3>NaHCO3?②物质的熔点Li>Na>K
③微粒半径:K+>S2->F-?④单质的密度Na<K<Rb?⑤氢化物的沸点:H2Se>H2S>H2O
A.①③
B.②④
C.①②
D.③⑤
参考答案:C
本题解析:①、Na2CO3难分解,CaCO3高温时分解,NaHCO3加热分解,正确;②、碱金属的熔点随着原子序数的增加而减小,正确;③、离子半径大小顺序为:S2?>K+>F?,错误;④、单质的密度顺序为:K<Na<Rb,错误;⑤、氢化物的沸点顺序为:H2O>H2Se>H2S,错误,故C项正确。
本题难度:一般
3、选择题 下列有关电子云及示意图的说法正确的是(?)
A.电子云是笼罩在原子核外的云雾
B.小黑点多的区域表示电子多
C.小黑点疏的区域表示电子出现的机会少
D.电子云是用高速照相机拍摄的照片
参考答案:
C
本题解析:考查电子云的概念及有关判断。电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象化描述,电子在原子核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为“电子云”。电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形。小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会,不代表电子的运动轨迹;小黑点的疏密表示出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小,所以正确的答案选C。
本题难度:简单
4、选择题 下列有关原子核外电子排布的说法不正确的是? ( )。
A.电子总是先排布在能量最低的电子层里
B.每个电子层最多能容纳的电子数为2n2
C.最外层电子数不超过8个(K为最外层时不超过2个)
D.S2-的M层电子数是K层电子数的3倍
参考答案:D
本题解析:原子核外电子排布时电子总是尽量先排布在能量最低的电子层里,每个电子层最多能容纳的电子数为2n2,最外层电子数不超过8个,可知A、B、C正确,S2-的M层电子数是8,是K层电子数的4倍,D错误。
本题难度:一般
5、填空题 A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期常见元素,其原子序数依次增大。已知:
A
| 单质在自然界中硬度最大
|
B
| 原子中s能级与p能级电子数相等且有单电子
|
C
| C在B的下一周期,C的电离能数据(kJ ·mol-1)为:I1=738? I2=1451? I3=7732? I4=10540
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D
| 单质密度小,较好的延展性,广泛用于食品包装,D的氧化物是两性氧化物
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E
| 单质是一种常见金属,与B元素能形成黑色和砖红色两种氧化物
|
(1)常温下,某气态单质甲分子与AB分子互为等电子体,则一个甲分子中包含? ?个π键。
(2)关于B的氢化物,中心原子的杂化类型是?,分子的空间构型?,其
熔沸点比与它同主族的下一周期元素的氢化物的熔沸点高,原因是?。
(3)D元素原子核外有? ?种运动状态不同的电子。当C单质、D单质和NaOH溶液形成原电池时,该原电池的负极的电极反应式为:? ?。
(4)E元素基态原子的价电子排布式?。E晶体中微粒的堆积方式是
?。
参考答案:(11分)(1)2 (1分)
(2)sp3 (1分)? V形(1分)?水分子间存在氢键(1分)
(3)13(1分)? Al —3e-+4OH-=AlO2-+2H2O(2分)
(4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1?(2分)?面心立方最密堆积(2分)
本题解析:单质在自然界中硬度最大,则A是碳元素。原子中s能级与p能级电子数相等且有单电子,且原子序数大于碳元素的,这说明B应该是氧元素。根据C的电离能数据可知,C应该是第ⅡA族元素,且位于B的下一周期,所以C是Mg元素。单质密度小,较好的延展性,广泛用于食品包装,D的氧化物是两性氧化物,这说明D应该是Al元素。单质是一种常见金属,与B元素能形成黑色和砖红色两种氧化物,因此E是铁元素。
(1)原子数和电子数分别都相等的互为等电子体,气态单质甲分子与AB分子互为等电子体,则甲应该是氮气。氮气中含有三键,而三键中含有2个π键。
(2)根据价层电子对互斥理论可知,水分子中氧原子含有的孤对电子对数是(6-2×1)÷2=2,所以水是B形结构,氧原子是sp3杂化。水分子间存在氢键,因此其熔沸点比与它同主族的下一周期元素的氢化物的熔沸点高。
(3)铝元素核外电子数是13个,则就有13种运动状态不同的电子。镁的金属性虽然强于铝的金属性,但镁和氢氧化钠溶液不反应,而铝可以,所以在该原电池中铝是负极,电极反应式是Al —3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。
(4)根据构造原理可知,铁元素基态原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,其晶体中微粒的堆积方式是面心立方最密堆积。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和基础知识的巩固与训练。该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
本题难度:一般