1、简答题 A、B、C、D、E分别代表五种短周期元素,且原子序数依次增大,已知:B的最外层电子排布是nsnnpn+1;C的p能级上未成对的电子比B少一个;D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构;E与D同周期且E在该周期中原子半径最小;B与A的单质能生成具有刺激性气味的气体,该气体极易溶于水.
(1)B原子核外电子排布式为______.
(2)A与E化合时原子间以______键相结合,D与C化合时原子间以______键相结合.
(3)写出A、C的单质直接化合形成的化合物与E单质反应的离子方程式:______.
(4)A与B形成化合物时,中心原子采取______杂化成键,其立体结构为______,属于______(填“极性”或“非极性”)分子.
(5)将白色的无水CuSO4溶解于A2C中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子.请写出生成此配合离子的离子方程式:______.
(6)五种元素中电负性最大的是______(填元素名称).
参考答案:A、B、C、D、E分别代表五种短周期元素,且原子序数依次增大,B的最外层电子排布是nsnnpn+1,s能级最多容纳2个电子,故n=2,B的最外层电子排布是2s22p3,故B为N元素,C的p能级上未成对的电子比B少一个,故C原子外层电子排布是ns2np2或ns2np4,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,故C原子外层电子排布是ns2np4,D原子外层电子排布是ns2,故C为O元素,D为Mg元素,E与D同周期且E在该周期中原子半径最小,故E为Cl元素,B与A的单质能生成具有刺激性气味的气体,该气体极易溶于水,该气体为NH3,故A为H元素,
(1)B为N元素,原子核外电子排布式为1s22s22p3,故答案为:1s22s22p3;
(2)H元素与Cl元素化合时形成HCl,原子间以共价键相结合,Mg元素与O元素化合生成MgO,属于离子化合物,原子间以离子键相结合,
故答案为:共价;离子;
(3)A、C的单质直接化合形成的化合物为H2O,E单质为氯气,氯气与水反应的离子方程式为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,
故答案为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;
(4)A与B形成化合物是NH3,中心N原子成3个N-H、含有1对孤对电子对,故杂化轨道数为4,采取sp3杂化,为三角锥形,属于极性分子,
故答案为:sp3;三角锥形,极性;
(5)将白色的无水CuSO4溶解于H2O中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子,生成此配合离子的离子方程式:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+,
故答案为:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+;
(6)同周期自左而右元素的电负性增大,氧元素与氯元素形成的氧化物中氧元素显负价,电负性氧元素大于氯元素,故五种元素中电负性最大的是氧元素,
故答案为:氧.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 X、Y、Z三种元素的离子具有相同的电子层结构.原子半径X>Y,离子半径Y<Z,Y和Z能形成离子化合物.由此可知三种元素的原子序数关系是( )
A.X>Y>Z
B.Z>X>Y
C.Y>Z>X
D.Y>X>Z
参考答案:X、Y、Z三种元素的离子具有相同的电子层结构,则三种离子的核外电子数相等,根据原子半径X>Y,原子的电子层越多,原子半径越大,所以原子序数是X>Y;
由离子半径Y<Z,Y和Z能形成离子化合物,如果离子的核外电子数一样,则核内质子数越多则半径越小,所以原子序数是Y>Z,
即三种元素的原子序数关系是X>Y>Z.
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 [化学--选修物质结构与性质]
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大.其中A、C原子的L层有2个未成对电子.D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构.F3+离子M层3d轨道电子为半满状态.请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)写出F原子的电子排布式______,F位于周期表______区.
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为______.
(3)F和M(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表:
元?素 | M | F
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电能 (kJ?mol-1) I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957
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比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难.对此,你的解释是______、______;
(4)已知F晶体的堆积方式与金属钾相同,则F晶胞中F原子的配位数为______,一个晶胞中F原子的数目为______.
(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2)的主要物理性质比较如下:
| 熔点/K | 沸点/K | 标准状况时在水中的溶解度 H2S 187 202 2.6 H2C2 272 423 以任意比互溶
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H2S和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因______.
参考答案:A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大.A、C原子的L层有2个未成对电子,为碳元素和氧元素,原子序数A<C,所以A为C元素,C为O元素;B的原子序数介于A与C之间,所以B为N元素;
D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,D为Mg元素,D与E同主族,原子序数D<E,则E为Ca元素;
F3+离子M层3d轨道电子为半满状态,则F为Fe元素.
即A为C元素,B为N元素,C为O元素,D为Mg元素,E为Ca元素,F为Fe元素.
(1)F为Fe元素,核内有26个质子,原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,位于d区.
故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2;d.
(2)A为C元素,B为N元素,C为O元素,同周期元素从左到右元素的第一电离能逐渐减小,则C元素的最小,由于N的2p轨道电子为半充满状态,难以失去电子,第一电离能大于O,所以第一电离能从大到小的顺序为:N>O>C.
故答案为:N>O>C.
(3)F为Fe元素,M为Mn元素,Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定,而Fe2+的3d轨道电子数为6,不是较稳定状态,所以气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难.
故答案为:Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定,而Fe2+的3d轨道电子数为6,不是较稳定状态.
(4)Fe晶体的堆积方式与金属钾相同,金属钾为体心立方结构,则Fe晶胞中Fe原子的配位数为8,;晶胞中F原子的数目为1+8×18=2.
故答案为:8;2.
(5)H2C2为H2O2,氧元素电负性很强,H2O2分子间存在氢键,所以熔沸点比H2S高;氧元素电负性很强,H2O2分子与水分子可形成氢键,所以与任意比互溶.
故答案为:氧元素电负性很强,H2O2分子间存在氢键,所以熔沸点比H2S高,H2O2分子与水分子可形成氢键,所以与任意比互溶.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列物质性质的递变关系正确的是( )
A.原子半径:C>Al>Na>K
B.碱性:NaOH>KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2
C.离子半径:O2->F->Al3+>Mg2+>Na+
D.最高正价:Cl>Si>Al>F
参考答案:A、同周期元素,随原子序数增大,原子半径减小,所以原子半径Na>Al、B>C;同主族自上而下原子半径增大,所以原子半径K>Na、Al>B,所以原子半径K>Na>Al>C,故A错误;
B、金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Ca(OH)2溶解度不大,所以溶液碱性比氢氧化钠弱,所以KOH>NaOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,故B错误;
C、电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,所以离子半径O2->F->Na+>Mg2+>Al3+,故C错误;
D、主族元素最高正化合价等于其最外层的电子数,F元素没有正化合价,故最高正化合价为Cl>Si>Al>F,故D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 X、Y、Z三种短周期元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍,Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍.则X、Y、Z三种元素,可能的组合是( )
A.C、Si、Mg
B.Li、C、Mg
C.C、Mg、Li
D.C、O、Mg
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单