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2025届高三化学专题复习---无机推断题
1.(2024·四川·高考真题)下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属,K是一种红棕色气体。
根据图示
请填写下列空白:
(1)在周期表中,组成单质G的元素位于第 周期 族。
(2)在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)在反应②、③、⑥、⑨中,既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是 (填写序号)。
(4)反应④的离子方程式是:
(5)将化合物D 与KNO3、KOH 共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)。同时还生成KNO2和H2O 。该反应的化学方程式是: 。
2.(2024·山东济宁·一模)W、X、Y、Z均为短周期主族元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8;X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等,X的原子序数是Z的原子序数的一半;W、Y、Z位于同一周期。
(1)W的单质是一种 色晶体。
(2)W、Y、Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是 (用化学式表示,Z的气态氢化物与其同主族元素气态氢化物化学式写法相似)。
(3)用化学方程式证明元素原子的得电子能力Y强于W
(4)Y的最高价氧化物为无色液体,0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出QkJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。
(5)已知A.B.C.D四种物质存在如下反应关系:A+BC+D
①若A是Y和Z常见价态的化合物,B是X的氢化物,D是Y的氢化物,反应过程中没有化合价变化,该反应的化学方程式是 。
②若A是Z的单质,B为红色固体,D为紫红色固体单质,高温下发生该反应,C的化学式是 。D与X元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,生成的气体会对大气造成污染。用烧碱溶液吸收该气体生成两种盐,其中一种盐可用作防腐剂,烧碱溶液吸收气体的离子方程式是 。
3.(2024·天津·高考真题)U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
请回答下列问题:
(1)V的单质分子的结构式为 ;XW的电子式为 ;Z元素在周期表中的位置是 。
(2)U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是(填序号) 。
①原子晶体 ②离子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体
(3)U、V、W形成的10电子氢化物中,U、V的氢化物沸点较低的是(写化学式) ;V、W的氢化物分子结合H+能力较强的是(写化学式) ,用一个离子方程式加以证明 。
(4)YW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液,生成白色沉淀和无色气体VW,有关反应的离子方程式为 ,由此可知VW和YW2还原性较强的是(写化学式) 。
4.(2024·吉林·二模)有一未知的无色溶液,可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):H+、NH4+、K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、、、,现取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加入足量的BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,称量沉淀质量为6.99g;
②第二份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如右图所示。根据上述实验事实,回答以下问题:
(1)该溶液中一定不存在的阳离子有 ;
(2)在实验②中,NaOH溶液滴至b ~c段过程中发生的离子反应方程式为 ;NaOH溶液的浓度为 (用字母c、d表示);
(3)原溶液确定含有Mg2+、Al3+、H+,其物质的量之比n(Mg2+):n(Al3+):n(H+)为 ;
(4)原溶液中NO3-的浓度为c(),则c()的取值范围为 。
5.(2024·黑龙江大庆·二模)已知元素A、B、C均为前三周期的元素,其中A、B同主族,B是其同周期中原子半径最大的元素。C与A、B均不在同一周期,且与C同主族的某金属的氧化物具有两性。请回答:
(1)A、B、C 三种元素中第一电离能最小的元素是 (填元素符号),其基态原子核外电子排布为 。
(2)C元素的单质可与Cl2反应生成CCl3,该分子为 结构,是 (填“极性分子”“非极性分子”),与水反应剧烈产生“白烟”,其方程式为 。
(3)A、B两种元素可形成化合物X,写出X的电子式 。
(4)A、C两种元素可形成化合物Y(C2A6),其中心原子的杂化方式为 。
(5)A、.B、C三种元素组成的化合物Z(分子式为BCA4),该物质曾作为一种还原剂,这是由于A 的价态为 。
(6)Z形成的晶体属于立方晶系,晶胞参数为apm,其晶体类型为 ,晶胞如下图所示(图中A原子被省略),在此晶胞中,含有 个B原子。晶胞密度表达式为 g·cm-3 (用a和NA表示)。
6.(2024·上海静安·二模)X、Y、Z、M、W、Q、R是7种短周期元素,其原子半径及主要化合价如下:
元素代号
X
Y
Z
M
W
Q
R
原子半径/nm
0.186
0.143
0.104
0.099
0.070
0.066
0.032
主要化合价
+1
+3
+6,﹣2
+7,﹣1
+5,﹣3
﹣2
+1
完成下列填空:
(1)上述元素中,金属性最强的在周期表中的位置是 ;X、Y、Q各自形成的简单离子中,离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。W和R按原子个数比1∶4构成的阳离子所含的化学键是 。
(2)表中所列4种第三周期元素的最高价氧化物的水化物碱性最弱的是 (填化学式),其电离方程式为 。
(3)M与Z相比,非金属性较强的是 (填元素名称),请从原子结构的角度说明理由 。
(4)在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应,反应方程式如下:
KMnO4+ H2O2+ H2SO4 → K2SO4+ MnSO4+ O2↑+ H2O
请配平,当有0.5molH2O2参加此反应,电子转移的个数为 。
7.(高三下·云南大理·阶段练习)A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子;B元素的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层多4;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C;C、E同主族。
(1)E元素形成的氧化物对应的水化物的化学式为 。
(2)元素C、D、E形成的简单离子半径大小关系是 (用离子符号表示)。
(3)用电子式表示化合物D2C的形成过程: 。C、D还可形成化合物D2C2,D2C2中含有的化学键类型是 。
(4)由A、B、C三种元素形成的离子化合物的化学式为 ,它与强碱溶液共热,发生反应的离子方程式是 。
(5)某一反应体系中含有D2E、D2EC3、D2EC4三种物质,若此反应为分解反应,则此反应的化学方程式为 (化学式用具体的元素符号表示)。
8.(2024·山东枣庄·一模)(1)请用下列10种物质的序号填空:
①O2 ②H2 ③NH4NO3 ④K2O2 ⑤Ba(OH)2 ⑥CH4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH3 ⑩I2
其中既有离子键又有非极性键的是 ;既有离子键又有极性键的是 。
(2)X、Y 两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2 中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为 ;若XY2为共价化合物时,其结构式为 。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为190℃,但在180℃就开始升华。据此判断,氯化铝是 (填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据 。
(4)现有a~g7种短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 。
A.c和f B.b和g C.d和g D.b和e
②写出a~g7 种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式 。
9.(2024·全国·三模)六种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,其中R元素的最外层电子数是其次外层电子数的一半。
请回答下列问题:
(1)R的元素名称是 ,中子数为8的X元素的原子是 (用原子组成符号表示)。
(2)上述六种元素,非金属性最强的元素为 (填元素符号)
(3)Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
(4)W和Y形成一种二元化合物甲的相对分子质量为184,且Y的质量分数约为30%。则化合物甲的化学式为 。化合物甲在摩擦时会发生猛烈爆炸,分解为一种W的单质和一种Y的单质,其中W的单质与Y的单质的相对分子质量之比为64∶7。写出化合物甲爆炸分解的化学方程式: 。
10.(2024·河南漯河·模拟预测)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
另取21.6gX在惰性气流中加热至完全分解,得到12.8g固体1和0.2mol气体甲。
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图 ,写出气体甲的电子式 。
(2)X的化学式是 ,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为 。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是 (用化学反应方程式表示)。
(4)一定条件下,气体甲鱼固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个有气体生成的可能的化学反应方程式 ,并设计实验方案验证该反应的产物 。
11.(2024·湖南永州·一模)由短周期常见元素组成的纯净物甲、乙、丙、丁,其转化关系如下图所示,已知物质甲与物质乙之间的反应不在溶液中进行。
(1)若丙是淡黄色固体,其焰色反应为黄色,则化合物丙的化学式为 ;在常温下,向pH=a的醋酸溶液中加入等体积pH=b的丁溶液,且a+b=14,则充分反应后,所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是 。
(2)若常温下丙是有色气体,丁是—元强酸。则化合物丙与H2O反应的化学方程式为 。
(3)某化学兴趣小组利用下图来探究(2)中气体丙的性质。
实验中,装置A中淡黄色固体变成白色固体,体现了气体丙的 (填“氧化性,或“还原性”),一段时间后,装置B中溶液开始变蓝,写出溶液变蓝的离子方程式 。
12.(2024·浙江温州·一模)为探究液体X[仅含两种元素,100g·mol-1]的组成和性质,设计并完成如下实验:
请回答:
(1)化合物X的化学式为 。
(2)将气体1通入FeCl3溶液中,溶液由黄色变成浅绿色,且酸性明显增强。写出该反应的离子方程式 。
(3)写出液体X与水反应生成气体1、溶液1和沉淀1的化学方程式 。
13.(2024·辽宁沈阳·一模)中学化学中常见化学物质反应关系如下图。反应I、II、III、IV没有省略反应物和生成物;其他反应省略部分参与反应物质。D、O是常见金属,B常温下呈液态。C为淡黄色粉末,L为黑色固体且有磁性,Q为红褐色沉淀。E、F、H为常见气体。反应I条件为电解,是工业上重要的电解反应。
(1)P可以在溶液转变成Q,现象是
(2)C的电子式为 。
(3)D和L在一定条件下可以发生反应,该反应可放出大量的热。写出该反应的化学方程式 。
(4)a g C、D的混合物可以与b g B反应得到只含一种溶质的 c mL溶液,产生气体体积为V L,下列说法正确的是
A.V L气体中F和H的物质的量比为6:1
B.所得溶液密度为 g/mL
C.向所得溶液中通入HCl气体,恰好使溶液中沉淀质量最大,则气体物质的量为mol
D.溶液的物质的量浓度为mol/L
(5)写出G溶液和K溶液混合反应的离子方程式 。
(6)将一定量C加入M溶液中,若恰好将M溶液中阳离子氧化,写出该反应离子方程式
14.(2024·四川德阳·一模)A、B、C、D、E都是前四周期元素,A原子价电子排布式为nsnnPn,B原子核外有3种能量不同的电子,B、C同主族,B与C形成的一种化合物是形成酸雨的重要物质。D原子核外电子有11种不同的运动状态。E是前四周期中原子核外成单电子数最多的元素。
回答下列问题:
(1)元素A的一种单质的结构如图所示。
其中A-A-A键之间的夹角是 ,含有1mol A的该单质中,形成的共价键有 mol。
(2)等径圆球在二维空间里可形成密置层和非密置层排列。在二维空间里D晶体的配位数是 。
(3)E的基态原子的外围电子排布式为 ,AC2的电子式为 。
(4)下列关于AB2的晶体和冰的比较中正确的是 (填标号)。
a.晶体的密度:AB2的晶体 > 冰
b.晶体的熔点:AB2的晶体 >冰
c.晶体中的空间利用率:AB2的晶体 >冰
d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(5)D2C的晶胞如图,设晶体密度是ρg/㎝3
①比较D2C与D2B的熔点,较高的是 (填化学式),其原因是 。
②试计算●与〇的最短距离 (只写出计算式,阿伏伽德罗常数的值用NA表示)。
15.(2024·重庆·一模)
元素
相关信息
A
原子核外电子总数与其周期数相同
X
其羞态原子的L层中有3个未成对电子
Y
荃态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其它电子的自旋方向相反
Z
原子核外p电子数比s电子数多l个
W
原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别是:I1=578,I2=1817,I3=2745,I4=11575
M
元素的主族数与周期数相差4
G
其基态原子最外层电子数为1,其余各电子层均充满电子
(1)G位于周期表的 区(填“s”、“ p”、“d ”或“ds”)。
(2)画出W基态原子的核外电子排布图 。
(3)A2Y的VSEPR模型名称为 。
(4)已知为X2Y分子中Y原子只与一个X原子相连,请根据等电子原理.写出X2Y的电子式 ,其中心原子的杂化轨道类型是 ,1个X2Y分子中含的π键数为 。
(5)X、G形成的某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为 。
(6)已知Z和M形成的化合物的晶体密度为pg·cm-3,阿伏加德罗常效为NA,该晶体中两个距离最近的Z离子中心间距离为 cm。
16.(2024·广西桂林·一模)元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如图1所示。
回答下列问题:
(1)G的基态原子核外电子排布式为 ;原子的第一电离能:D E(填“>”或“<”)。
(2)根据价层电子对斥理论,A2C中的“A—C—A”键角是 (填字母序号)。
A.180° B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120 D.接近109°28ˊ,但小于109°28ˊ
(3)已知化合物G(BC)5的G元素化合价为0,熔点为-20℃,沸点为103℃,其固体属于 晶体,该物质中存在的化学键类型有 ,它在空气中燃烧生成红棕色氧化物,反应的化学方程式为 。
(4)化合物BCF2的分子立体构型为 ,其中B原子的杂化轨道类型是 。写出一个与BCF2具有相同空间构型的含氧酸根离子符号 。
(5)化合物EC的晶胞结构如图2所示。每个晶胞中含有 个E2+。若EC晶体的密度为dg·cm-3,阿伏伽德罗常数值为NA,则晶胞参数a= nm(列出计算式,不要求最终结果)。
17.(2024·天津河西·一模)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示,其中Z原子最外层电子数是其电子层数的2 倍。元素M与Z同周期,且原子半径是同周期中最大的。元素R是第四周期的过渡元素;R有甲、乙两种常见氢氧化物,其中甲在常温下置于空气中,会由白色变为灰绿色,最后变为红褐色的乙。
X
Y
Z
W
请按要求回答下列问题:
(1)X的单质的电子式: ;W最高价氧化物的水化物的化学式: 。
(2)M、Z、W分别形成的简单离子的半径由大到小顺序为(填离子符号) ;写一个能说明元素W比元素Z的非金属性强的化学方程式: 。
(3)甲变为乙的化学方程式为 。
(4)常温下,当用200mL 1mol·L-1的MOH溶液吸收4.48L(已折算为标准状况)ZY2时,所得溶液的主要溶质(填化学式)为 ;此时溶液pH<7,则其中含Z元素的几种粒子(忽略ZY2)的浓度由大到小的顺序为 。
(5) 工业上用电化学法治理酸性废液中的XY3-的原理如图示,其阴极的反应式为 。
18.(2016·海南·一模)[选修3—物质结构与性质]Ⅰ某元素X核电荷数小于18,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内质子数是2n2-1。下列有关X的说法中,不正确的是( )
A.X 能形成化学式为X(OH)3的碱
B.X 不能形成化学式为NaXO3的含氧酸钠盐
C.X 原子的最外层电子数和核电荷数不可能为偶数
D.X 能与某些金属元素或非金属元素形成化合物
Ⅱ已知 A、B、C、D、E 都是元素周期表中原子序数小于36的元素,且它们的核电荷数依次增大。B原子的p轨道半充满,形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。D原子得到一个电子后 3p 轨道全充满。A+比D原子形成的离子少一个电子层。C与A形成A2C型离子化合物。E的原子序数为26,E原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。 请根据以上情况,回答下列问题:
(1)E元素原子的核外电子排布式是 。
(2)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。 (用元素符号表示)
(3)B 元素的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的原因是 。
(4)化合物BD3的分子中,原子B的杂化轨道是 ,分子空间构型是 。
(5)E 的一种常见配合物E(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂。 据此可判断E(CO)5的晶体类型为 。金属 E 单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E原子个数之比为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 四 Ⅷ l∶2 ③ 3Fe2+++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O
【分析】根据图示,FeS2氧化得到的A可以继续被氧化,则A为SO2,B为SO3,C为B的水化物,C为H2SO4,D为Fe2O3,I为第三主族熔点最高的金属,应为Al,反应⑦为铝单质与金属氧化物所发生的置换反应,即铝热反应.K是一种红棕色气体,为NO2,则J为HNO3,L被氧化成为NO2,故L可能为氨或NO,由于C溶液,即硫酸溶液能与某M溶液反应得到L,故L不可能是碱性的气体氨气,故L为NO,G能与硝酸反应并能产生NO,故G为Fe,H为Al2O3, G能与硝酸反应并能产生NO,故G为Fe,H为Al2O3,L为NO,M应为Fe(NO3)3或Fe(NO3)2;联系反应④:M+H2SO4 →F+NO↑知,M为Fe(NO3)2,反应中硝酸根有剩余,F为Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3,E应为Fe(OH)3,结合对应物质的性质和题目要求解答该题。
【详解】(1)根据分析可知,G为Fe,在周期表中位于第四周期第Ⅷ族;
(2)反应⑦为铝单质与Fe2O3所发生的置换反应,反应方程式为:2Al+ Fe2O3= Al2O3+2Fe,Fe2O3为氧化剂,Al为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为l∶2;
(3)在反应②为SO2与氧气反应生成SO3、③为SO3与水反应生成H2SO4、反应⑥为Fe(OH)3分解生成Fe2O3、反应⑨为NO2与水反应生成HNO3,其中,反应②、⑨均有元素化合价变化,都是氧化还原反应,反应中⑥、③中没有元素化合价变化,反应⑥既属于分解反应又属于非氧化还原反应,反应③既属于化合反应又属于非氧化还原反应;
(4)反应④为Fe(NO3)2与稀硫酸的反应,酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,可将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为一氧化氮,则反应的离子方程式是:3Fe2+++4H++=3Fe3+ + NO↑+2H2O;
(5)化合物D为Fe2O3,与KNO3、KOH 共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。该反应的化学方程式是Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O。
2. 黄 HCl﹥H2S﹥SiH4 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ Cl2O7(l)+H2O(l)=2HClO4(aq);△H=-4QkJ/mol 3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl SiO2 2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O
【详解】W的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8,如果是第二周期元素,有x:(2+x)=3:8 解得x不是整数,所以不符合,如果是第三周期元素,有x:(2+8+x)=3:8,解得x=6,所以是16号元素S;X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等,则X的原子序数≤7,X的原子序数是Z的原子序数的一半;则Z的原子序数≤14,又W、Y、Z位于同一周期,则应为第三周期元素,Z的原子序数可能为12或14,则X的原子序数为6或7,但为6时,则Y为S,与W相矛盾,故只有一种可能,即X为N,Z为Si,则Y为Cl元素。
(1) W为S元素,单质为黄色固体;
(2)同周期自左而右非金属性增强,元素的非金属性越强,对应的氢化物的稳定性越大,非金属性Cl>S>Si,所以氢化物的稳定性为:HCl>H2S>SiH4;
(3)向硫化钠溶液中通入氯气,产生淡黄色沉淀,说明氯气的氧化性大于硫的氧化性,即氯得电子能力大于硫,反应的化学方程式是Na2S+Cl2=2NaCl+S↓;
(4) Cl的最高价氧化物Cl2O7为无色液体,0.25mol Cl2O7与一定量水反应生成HClO4,并放出QkJ的热量,则1mol Cl2O7与一定量水反应生成HClO4,放出4QkJ的热量,该反应的热化学方程式Cl2O7(l)+H2O(l)=2HClO4(aq);△H=-4QkJ/mol;
(5)①A是SiCl4,B是NH3,D是HCl,反应过程中没有化合价变化,根据元素守恒,反应的化学方程式是3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl;
②若A是Z的单质,A为Si,B为红色固体,B为Cu2O,D为紫红色固体单质,D为Cu,根据元素守恒,C是SiO2。铜与浓硝酸反应,生成的二氧化氮气体,用烧碱溶液吸收二氧化氮生成硝酸钠、亚硝酸钠,反应的离子方程式是2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O。
3.(1) N≡N 第四周期第VIII族
(2)①③
(3) CH4 NH3
(4) SO2
【分析】Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色,该产物为SO2,则Y为S,W为O,Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性,则Z为Fe,U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体,且U的原子序数最小,则U为C,V为N,X的单质是一种金属,该金属在CO2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体,则X为Mg。
【详解】(1)由上述分析可知,V为N元素,N元素的单质为N2,N2的电子式为N≡N;XW为MgO,MgO为离子化合物,其电子式为;Z为Fe元素,在元素周期表中位于第四周期第VIII族 ,故答案为:N≡N;;第四周期第VIII族;
(2)U为C元素,由碳形成的同素异形体中金刚石、石墨为原子晶体,C60为分子晶体,故选①③,故答案为:①③;
(3)U、V、W形成的10电子氢化物分别为CH4、NH3、H2O,NH3、H2O分子间存在氢键,沸点较高,因此沸点较低的是CH4;根据可知,NH3、H2O中结合H+能力较强的是NH3,故答案为:CH4;NH3;;
(4)YW2气体为SO2,SO2通入BaCl2和HNO3的混合溶液中反应生成硫酸钡沉淀和NO气体,反应的离子方程式为,该反应中,S元素的化合价升高,被氧化,SO2为还原剂,N元素的化合价降低,被还原,NO为还原产物,因此还原性较强的是SO2,故答案为:SO2。
4. Fe3+ + OH-= NH3·H2O mol/L 1:1:1 c()≥0.3 mol·L-1
【详解】由于溶液呈无色,则溶液中一定不含Fe3+;①第一份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g,说明溶液中和至少有一种;②第二份逐滴滴加NaOH 溶液,由图可知,开始加入氢氧化钠溶液没有沉淀生成,说明含有H+,则溶液中一定不存在,结合①,溶液中一定含有,且n()=6.99g÷233g/mol=0.03mol;沉淀最大时,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀质量不变,则溶液中一定含;后继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+和Mg2+;
(1)该溶液中一定不存在的阳离子有Fe3+;
(2)在实验②中,NaOH溶液滴至b ~c段过程中发生的离子反应方程式为 + OH-= NH3·H2O;c~d段发生的反应为Al(OH)3+OH-=+2H2O,由图表可知Al(OH)3的物质的量为0.01mol,则c~d段消耗的NaOH物质的量为0.01mol,NaOH溶液的浓度为=mol·L-1;
(3)由图可知,中和H+消耗的NaOH物质的量与Al(OH)3溶解消耗的NaOH物质的量相等,则n(H+)=0.01mol,根据Al守恒,溶液中Al3+物质的量为0.01mol,因生成的沉淀总物质的量为0.02mol,则氢氧化镁物质的量为0.01mol,根据Mg守恒,溶液中Mg2+物质的量为0.01mol,n(Mg2+):n(Al3+):n(H+)=1:1:1;
(4)由图示可知,溶液中物质的量为0.03mol,当溶液里阳离子只有H+、Mg2+、、Al3+时,根据电荷守恒:n(Mg2+)×2+n(Al3+)×3+n(H+)×1+ n() ×1= n()×2+ n()×1,解得n()=0.03mol;溶液中可能还有K+,则n()≥0.3 mol,c()=n()÷0.1L≥0.3 mol·L-1。
5. Na 1s22s22p63s1 平面三角型 非极性分子 BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl sp3 -1 离子晶体 4 1.52×1032/(NA×a3)
【详解】试题分析:B是短周期中原子半径最大的元素,B是Na元素;C同主族的某金属的氧化物具有两性,C是ⅢA族元素,C是B元素;A、B同主族,C与A、B均不在同一周期,所以A是H元素。
解析:(1) 金属性越强,第一电离能越小,所以H、Na、B三种元素中第一电离能最小的元素是Na,钠原子核外有11个电子,基态原子核外电子排布为1s22s22p63s1。
(2)B可与Cl2反应生成BCl3,B原子价电子对数是 ,无孤对电子,所以该分子为平面结构,是非极性分子,与水反应剧烈产生“白烟”说明有氯化氢生成,其方程式为BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl。(3) H、Na两种元素可形成化合物NaH,NaH是离子化合物,电子式为。(4) H、B两种元素可形成化合物B2H6,B原子形成4个键,所以杂化方式为sp3。(5) 根据化合价代数和等于0,NaBH4中H的价态为-1。(6) NaBH4是离子化合物,晶体类型为离子晶体;根据均摊原则,晶胞中含有个钠原子,含有个B原子,含有16个H原子,所以晶胞的摩尔质量是152g/mol,晶胞的体积是 ,晶胞密度表达式为1.52×1032/(NA×a3) g·cm-3 。
点睛:根据均摊原则,立方晶胞顶点的原子被一个晶胞占用 、晶胞楞上的原子被一个晶胞占用、晶胞面心的原子被一个晶胞占用。
6. 第三周期ⅠA族 O2﹣>Na+>Al3+ 共价键 Al(OH)3 H+ + AlO+H2OAl(OH)3Al3++3OH﹣ 氯/氯元素 氯原子与硫原子电子层数相同,氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子,氯的原子半径比硫的原子半径小,原子核对外层电子的吸引力比硫大,所以氯的非金属性更强 2 5 3 1 2 5 8 6.02×1023/NA
【分析】X、Y、Z、M、W、Q、R是7种短周期元素;X和R的化合价都为+1价,应为周期表第ⅠA族,根据半径关系可知R为H,X为Na;Z和Q的化合价都有-2价,应为周期表第ⅥA族元素,Z的最高价为+6价,应为S元素,Q无正价,应为O元素;Y的化合价为+3价,应为周期表第ⅢA族元素,根据半径大于Z小于X可知应和X同周期,为Al元素,M为+7、-1价,且原子半径小于S大于O,则M为Cl元素,W为+5、-3价,且原子半径小于Cl大于O,则W为N元素。
【详解】(1)上述元素中,金属性最强的为Na,在周期表中的位置是第三周期ⅠA族;X、Y、Q各自形成的简单离子Na+、Al3+、O2-具有相同电子层结构,核电荷数越大半径越小,故离子半径由大到小的顺序是O2﹣>Na+>Al3+;W和R按原子个数比1﹕4构成的阳离子NH中所含的化学键为氮氢键,是共价键;
(2)同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐变强,碱性减弱;表中所列4种第三周期元素Na、Al、S、Cl的最高价氧化物的水化物碱性最弱的是Al (OH)3,S、Cl最高价氧化物的水化物为酸,Al (OH)3电离方程式为H+ + Al O+H2OAl (OH)3 Al 3++3OH﹣;
(3)同周期元素从左到右非金属性依次减弱,故Cl与S相比,非金属性较强的是氯元素;氯原子与硫原子电子层数相同,氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子, 氯的原子半径比硫的原子半径小,原子核对外层电子的吸引力比硫大,所以氯的非金属性更强;
(4)反应中KMnO4中锰化合价由+7价变为+2价,H2O2中氧元素由-1价变为0价,转移电子数为5,结合氧化还原反应及质量守恒配平,反应方程式如下:2KMnO4+5 H2O2+3H2SO4 =1 K2SO4+2 MnSO4+5 O2↑+8 H2O;当有0.5 mol H2O2参加此反应,电子转移的个数为0.5 mol==6.02×1023。
7. H2SO3、H2SO4 S2->O2->Na+ 离子键、非极性共价键(或离子键、共价键) NH4NO3 NH4++OH-NH3•H2O 4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4
【分析】A元素的原子核内只有1个质子,则A为H元素,B元素的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3,则B的最高化合价为+5价,位于周期表第ⅤA族,应为N元素,C元素原子的最外层电子数比次外层多4个,则原子核外电子排布为2、6,应为O元素,C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C,则D的化合价为+1价,应为Na元素,C、E主族,则E为S元素,由以上分析可知A为H元素,B为N元素,C为O元素,D为Na元素,E为S元素。
【详解】(1)E为S元素,对应的氧化物的水化物有H2SO3、H2SO4,故答案为H2SO3、H2SO4;
(2)元素C、D、E形成的离子分别为O2-、Na+、S2-,S2-离子核外有3个电子层,离子半径最大,O2-与Na+离子核外电子排布相同,都有2个电子层,核电核数越大,半径越小,则半径O2->Na+,故答案为S2->O2->Na+;
(3)化合物D2C为Na2O,为离子化合物,用电子式表示的形成过程为,D2C2为Na2O2,为离子化合物,含有离子键和非极性共价键,故答案为;离子键、非极性共价键(或离子键、共价键);
(4)由A、B、C三种元素形成的离子化合物为NH4NO3,与强碱溶液反应的实质为NH4++OH-NH3•H2O,故答案为NH4NO3;NH4++OH-NH3•H2O;
(5)某一反应体系中含有D2E、D2EC3、D2EC4三种物质,应分别为Na2S、Na2SO3、Na2SO4,此反应为分解反应,反应的化学方程式为4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4,故答案为4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4。
【点睛】本题考查元素的位置结构与性质的相互关系及其应用,正确推断元素的种类为解答该题的关键。本题的易错点为(5),注意从歧化反应的角度分析解答。
8. ④ ③⑤ S=C=S 共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电 B CCl4(或PCl3)
【详解】(1)含有离子键的有③④⑤⑧,其中④K2O2中的O22-内是非极性键,而在K+和O22-之间是离子键,在③中的NH4+、NO3-、以及⑤中的OH-内都有极性键,在⑧中只有离子键,所以既有离子键又有非极性键的是④;既有离子键又有极性键的是③⑤。
(2)两种主族元素形成的含有38个电子、化学式为XY2 型离子化合物只有CaF2,其电子式为,若形成的是共价化合物,则为CS2,其结构式为S=C=S。
(3)由于氯化铝的熔点较低,且易升华,所以氯化铝为共价化合物,共价化合物在熔融状态下不能电离,所以不导电。故可用氯化铝在熔融状态下不能导电的实验证明氯化铝是共价化合物。
(4) 根据元素周期表可确定a~g7种元素分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl。①一般地,活泼性强的金属单质与活泼性强的非金属单质最容易以离子键形成离子化合物,所以图示中的b和g两元素,即Na和Cl最容易形成离子键,故答案为B;②所有原子都满足最外层为8电子结构的分子有:Cl2、N2、CCl4、PCl3等。
9. 硅 F H3PO4 N4S4 2 N4S4==4N2↑+S8
【详解】由短周期元素在周期表中位置,可知X、Y、M处于第二周期,R、Z、W处于第三周期,R元素的最外层电子数是次外层电子数的一半,则最外层电子数为4,故R为Si,可推知X为C、Y为N、Z为P、W为S、M为F。(1)R的元素名称是硅,中子数为8的X元素的原子是;;(2)同周期从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱,故上述六种元素,非金属性最强的元素为F;(3)Z是磷元素,其最高价氧化物对应水化物的化学式为:H3PO4;(4)S和N形成的一种化合物甲的相对分子质量为184,其中N元素的质量分数约为30%,则分子中N原子数目为=4,S原子数目为=4,故化合物甲的化学式为N4S4;化合物N4S4在摩擦时会发生猛烈爆炸,分解为一种S的单质和一种N的单质,其中S的单质与N的单质的相对分子质量之比为64∶7,设单质分别为Sx、Ny,则分子个数比为:=,则x:y=4:1,氮常见的为N2,故硫单质为S8,则化合物N4S4爆炸分解的化学方程式为:2N4S4==4N2↑+S8。
点睛:本题考查元素周期表及周期律、结构位置性质关系应用,由短周期元素在周期表中位置,可知X、Y、Z、M处于第二周期,R、W处于第三周期,R元素的最外层电子数是次外层电子数的一半,则最外层电子数为4,故R为Si,可推知X为C、Y为N、Z为P、W为S、M为F,由此解答。
10. CaFe(CO3)2 CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 2FeO+CO2===Fe2O3+CO 检验Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色表明产物中有Fe3+;检测CO:将气体通过灼热CuO,黑色固体变为红色
【详解】①根据已知信息:21.6gX→12.8g固体1+0.2mo甲,质量守恒,所以0.2mol甲的质量为(21.6g-12.8g)=8.8g,则气体的摩尔质量为:8.8g÷0.2mol=44g/mol。所以气体甲为CO2;
②红褐色沉淀为Fe(OH)3,逆推,白色沉淀2为Fe(OH)2,溶液3为FeCl2,固体2为FeO;所以X中含有Fe元素。③隔绝空气加热X得到CO2和固体1,且X和HCl(aq)反应也能得到CO2,则X为弱酸盐,且X含有C、O元素;弱酸盐分解得到固体,则推测固体1为金属氧化物;固体1溶于水得到溶液1和固体2,溶液1和CO2反应生成白色沉淀1,白色沉淀1和CO2、H2O反应生成溶液2,则白色沉淀1为碳酸盐、溶液2为碳酸氢盐;X为无机矿物盐,可推测白色沉淀1为碳酸钙,即固体1种含有CaO。则X中四种元素分别为:Fe、Ca、C、O。
固体1成分为CaO、FeO,21.6gX在惰性气流中加热至完全分解,得到12.8g固体1和0.2molCO2, 0.1molFeO 和0.1molCaO质量恰好为12.8g,可推测X化学式为:CaO·FeO·2CO2,CaFe(CO3)2。
(1)白色沉淀1是CaCO3,碳酸钙中金属元素的原子核外有4个电子层、最外层有2个电子,所以Ca原子结构示意图为,气体甲是CO2, CO2的电子式为;
故答案为;;
(2)X的化学式是CaFe(CO3)2,在惰性气流中加热X至完全分解生成CO2和CaO、FeO。故反应方程式为CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑;
(3)氢氧化亚铁不稳定,易被空气氧化生成红褐色氢氧化铁,所以白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;
(4)FeO具有还原性,能被CO2氧化生成Fe2O3,同时生成CO,反应方程式为:2FeO+CO2=Fe2O3+CO。检验如果该反应发生,则生成固体中含有三价铁,将固体溶于稀盐酸生成铁离子,可通过加入KSCN溶液检验铁离子的存在。将气体通过灼热CuO,若黑色固体变为红色,则说明有CO的生成。
故答案为2FeO+CO2===Fe2O3+CO;检验Fe2O3,将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色表明产物中有Fe3+;检测CO,将气体通过灼热CuO,黑色固体变为红色。
11. Na2O2 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 3NO2+H2O=2HNO3+NO 还原性 NO2+2I-+2H+=NO+I2+H2O
【详解】(1)若丙是淡黄色固体,其焰色反应为黄色,则丙为Na2O2,丁为NaOH溶液;在常温下,向pH=a的醋酸溶液中加入等体积pH=b的NaOH溶液,且a+b=14,因醋酸为弱酸,醋酸过量,反应后溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-),根据溶液中的电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),可知所得溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(2)丙是有色气体,且丁为一元强酸,则丙应为NO2,甲应为O2,乙为NO,丁为HNO3,NO2与水反应生成HNO3和NO,反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(3)NO2通过淡黄色固体Na2O2后,固体变成白色固体,说明NO2变Na2O2氧化,体现气体NO2的还原性,多余的NO2气体通入酸性的淀粉KI溶液,一段时间后,溶液开始变蓝,说明有I2生成,发生反应的离子方程式为NO2+2I-+2H+=NO+I2+H2O。
12. S2Cl2 SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 2S2Cl2+2H2O=SO2↑+4HCl+3S↓
【详解】根据流程图,沉淀1是淡黄色单质,所以沉淀1是硫,X中含有硫元素;溶液1加入过量的硝酸和硝酸银,有白色沉淀生成,该沉淀是氯化银,所以X中含有氯元素;X是由硫、氯组成的化合物;则气体1是二氧化硫。沉淀2是硫酸钡;
解析:根据以上分析,硫单质的物质的量是 ;氯化银的物质的量是、硫酸钡的物质的量是,化合物X中硫、氯的物质的量比为1:1;100g·mol-1<M(X)<200g·mol-1,所以X的化学式是S2Cl2;
(2)将二氧化硫通入FeCl3溶液中,Fe3+被还原为Fe2+,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,反应的离子方程式是SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;(3) S2Cl2与水反应生成二氧化硫、盐酸和硫单质的化学方程式是2S2Cl2+2H2O=SO2↑+4HCl+3S↓。
13. 白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 略 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe A D Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓ 6Fe2+ + 3Na2O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3↓ + 2Fe3+ + 6Na+
【详解】D、O是常见金属,E、F、H为常见气体。B常温下呈液态,B可能是水。C为淡黄色粉末,C可能是过氧化钠。L为黑色固体且有磁性,Q为红褐色沉淀,所以L是四氧化三铁,Q是氢氧化铁,则O是铁,因此H是氧气。反应I条件为电解,是工业上重要的电解反应,因此A是氯化钠,所以Y是氢氧化钠,E是氯气,F是氢气,G是偏铝酸钠,D是铝,X是氯化氢,J是氢氧化铝,K是氯化铝,M是氯化亚铁,N是氯化铁,P是氢氧化亚铁。则
(1)P可以在溶液转变成Q,现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。(2)过氧化钠是离子化合物,电子式为 。(3)D和L在一定条件下可以发生铝热反应,该反应可放出大量的热,反应的化学方程式为8Al + 3Fe3O44Al2O3 + 9Fe。(4)a g 过氧化钠、铝的混合物可以与b g 水反应得到只含一种溶质的 c mL溶液,产生气体体积为V L,溶质是偏铝酸钠,反应的化学方程式为2Na2O2+4Al+6H2O=4NaAlO2+O2↑+6H2↑,则A.V L气体中氢气和氧气的物质的量比为6:1,A正确;B.根据质量守恒定律可知反应后溶液的质量小于(a+b)g,因此所得溶液密度小于 g/mL,B错误;C.气体不一定处于标准状况下,因此不能计算气体的物质的量,C错误;D.设混合物中铝的物质的量是4x,过氧化钠是2x,则2x×78+4x×27=a,解得x=a/264mol,根据方程式可知偏铝酸钠的物质的量是4a/264mol,因此溶液的物质的量浓度为mol/L,D正确,答案选AD;(5)根据以上分析可知G溶液和K溶液混合反应的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。(6)将一定量C加入M溶液中,若恰好将M溶液中阳离子氧化,即过氧化钠氧化亚铁离子,因此根据电子得失守恒和原子守恒可知该反应离子方程式为6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+2Fe3+ +6Na+。
点睛:找准突破点是解答框图题的关键,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。本题中(4)中D和(6)方程式的书写是解答的难点,注意各种守恒法的灵活应用。
14. 109°28′ 2 4 3d54s1 a、c Na2O 两者都是离子晶体,阴阳离子所带电荷相同,离子半径r(S2-)>r(O2-),所以晶格能Na2S<Na2O,Na2O的熔点高
【分析】A、B、C、D、E都是前四周期元素,A原子价电子排布式为nsnnPn,n=2,则A为碳元素,B原子核外有3种能量不同的电子,三个能级,B、C同主族,B与C形成的一种化合物是形成酸雨的重要物质,则B为氧元素,C为硫元素,D原子核外电子有11种不同的运动状态,D为钠元素,E是前四周期中原子核外成单电子数最多的元素,则最后二个能级半满,d能级半满为5,s能级半满为1,E为Cr元素。
【详解】(1)根据元素A的结构图可知,每个原子与另外四个原子形成正四面体结构,故A - A-A键之间的夹角是109°28′,每个A原子与四个A原子形成一对共价键,故每个A原子分摊的共价键数为4×=2,故含有1mol A的该单质中,形成的共价键有2mol;
(2)等径圆球在二维空间里可形成密置层和非密置层排列。将非密置层一层一层地在三维空间里堆积,在二维空间里得到的金属钠晶体的的晶胞,为简单立方堆积,在这种晶体中,金属原子的配位数是4;
(3) E为Cr,其基态原子的外围电子排布式为3d54s1,CS2的电子式为;
(4)a.晶体的密度:CO2的晶体>冰,选项a正确;b.晶体的熔点:CO2的晶体<冰,选项b错误;c.晶体中的空间利用率:CO2的晶体 >冰,选项c正确;d.晶体中分子间相互作用力类型相同,选项d错误。答案选ac;
(5) ①Na2S与Na2O,两者都是离子晶体,阴阳离子所带电荷相同,离子半径r(S2-)>r(O2-),所以晶格能Na2S<Na2O,Na2O的熔点高;②晶胞中,●个数为8×+6×=4,○个数为8,其个数之比为1∶2,所以●代表S2-,○代表Na+。设晶胞边长为a cm,则a3·ρ·NA=4×78,a=cm,面对角线为cm,边长的为×,所以其最短距离为=。
15. ds (2) 四面体 sp 2 Cu3N
【详解】有A、X、Y、Z、W、M、G等原子序数依次增大的前四周期元素,A原子核外电子总数与其周期数相同,则A是H;X基态原子的L层中有3个未成对电子,所以X是N;Y基态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其它电子的自旋方向相反,所以Y是O;Z原子核外p电子数比s电子数多l个,则Z是Na;W原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别是:I1=578,I2=1817,I3=2745 I4=11575,这说明最高价是+3价,则W是Al;M元素的主族数与周期数相差4,则M是Cl;G基态原子最外层电子数为1,其余各电子层均充满电子,因此G是Cu。
(1)铜位于周期表的ds区。(2)基态铝原子的核外电子数是13,则其核外电子排布图为 。(3)H2O分子中O的价层电子对数=2+(6-2×1)/2=4,所以VSEPR模型名称为四面体。(4)已知为N2O分子中O原子只与一个N原子相连,与CO2互为等电子体,则其电子式为,CO2是直线形结构,其中心原子的杂化软道类型是sp。双键中含有一个π键,因此1个N2O分子中含的π键数为2;(5)根据晶胞结构可知N原子个数=8×1/8=1,Cu原子个数=12×1/4=3,因此其化学式为Cu3N。(6)氯化钠晶体密度为pg·cm-3,阿伏加德罗常效为NA,该晶体中两个距离最近的钠离子中心间距离为面对角线的一半。晶胞中含有离子的个数均是4个,则晶胞边长是,则晶体中两个距离最近的钠离子中心间距离为。
16. 1s22s22p63s23p63d64s2 < D 分子 配位键、共价键 4Fe(CO)3+13O22Fe2O3+20CO2 平面三角形 sp2 NO3-或CO32-等 4 ×2×103或或
【详解】从同期表中读出各元素为:A―H,B―C,C―O, D―Na,E―Mg,F―Cl,G―Fe。
(1)G为Fe,Fe的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2;原子的第一电离能:Na< Mg,Mg原子的2s轨道为全满结构稳定,第一电离能高。(2)根据价层电子对斥理论,水分子中的氧原子上有两个孤电子对,对价键斥力较大,故键角接近109°28ˊ,但小于109°28ˊ,故选D;(3)已知化合物Fe(CO)5的Fe元素化合价为0,熔点为-20℃,沸点为103℃,熔沸点较低,具有分子晶体的特点,其固体属于分子晶体;Fe提供空轨道,CO提供孤电子对,形成配位键,CO分子中以叁键结合,该物质中存在的化学键类型有配位键、共价键。它在空气中燃烧生成红棕色氧化物是Fe2O3,CO燃烧生成CO2,反应的化学方程式为4Fe(CO)3+13O22Fe2O3+20CO2;(4)化合物COCl2的分子立体构型为平面三角形,中心原子C形成3个σ键,一个π键,为SP2杂化,与BCF2具有相同空间构型的含氧酸根离子符号NO3-或CO32-等;(5)化合物MgO晶胞中含有8×1/8+6×1/2=4个Mg2+ ;由NA•d•V=4×M(MgO), 。
点睛:考查物质结构相关知识,用周期表直接给出元素,较易。(3)Fe(CO)5为分子晶体,是易错题,学生易从化学式表面上去区别离子晶体和分子晶体,认为有金属就是离子化合物,应充分理解已知化合物Fe(CO)5的Fe元素化合价为0,熔点为-20℃,沸点为103℃,熔沸点较低,具有分子晶体的特点,其固体属于分子晶体;Fe(CO)5化合物中化学键的类型是难点,Fe提供空轨道,CO提供孤电子对,形成配位键,非常抽象,是难点。(5)化合物MgO晶胞中Mg2+ 的个数,较易计算,边长的计算也不难,但要注意密度的单位是cm,最后要的单位是nm,属于易错题。
17. HClO4 S2->Cl->Na+ H2S+Cl2=S2↓+HCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 NaHSO3 c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3) 2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O
【分析】Z原子最外层电子数是其电子层数的2倍,则Z为S元素;根据四种短周期元素在周期表中的相对位置,W为Cl元素,Y为O元素,X为N元素;元素M与Z同周期,且原子半径是同周期中最大的,M为Na元素。元素R是第四周期的过渡元素;R有甲、乙两种常见氢氧化物,其中甲在常温下置于空气中,会由白色变为灰绿色,最后变为红褐色的乙,则R为Fe元素,且甲为氢氧化亚铁,乙为氢氧化铁。
【详解】(1)氮气的电子式为;氯元素的最高价氧化物的水化物的化学式为,故答案为;HClO4 ;
(2)离子的电子层越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,M、Z、W分别形成的简单离子的半径由大到小顺序为S2->Cl->Na+;氯气能够将硫化氢氧化生成硫单质,说明元素氯比元素硫的非金属性强,故答案为S2->Cl->Na+;H2S+Cl2=S2↓+HCl;
(3)氢氧化亚铁变为氢氧化铁的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4) 200mL 1mol·L-1的NaOH溶液中含有0.2molNaOH,标准状况下,4.48LSO2的物质的量为=0.2mol,等物质的量的氢氧化钠和二氧化硫反应生成NaHSO3;此时溶液pH<7,说明电离程度大于水解程度,则其中含S元素的几种粒子的浓度由大到小的顺序为c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),故答案为NaHSO3 ;c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3);
(5)由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应,因此Ag-Pt电极为阴极,在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2,利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成,所以阴极上发生的电极反应式为:2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O,故答案为2NO3-+10e-+12H+=6H2O+N2↑。
【点睛】本题考查了元素周期表和元素周期律的知识,正确推导出元素是解题的关键。本题的难点是电极反应式的书写,明确阴阳极上发生的电极反应和判断方法是解答的前提。
18. AB 1s22s22p63s23p63d 64s2或[Ar]3d64s2 Na<S<P<Cl 第VA族元素的氢化物中NH3分子间具有氢键,而AsH3分子的相对分子质量比PH3分子的大 sp3杂化 三角锥 分子晶体 1:2
【详解】试题分析:Ⅰ、根据核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内质子数是2n2-1.假设n=1时,最外层电子数为3,不符合题意;n=2时,最外层电子数为5,质子数为7,符合题意;n=3时,最外层电子数为7,质子数为17,符合题意;A、由于元素X可能为氮元素或氯元素,因此不可能形成X(OH)3的碱,故A不正确;B、元素X可能为氮元素或氯元素,可形成KNO3或KClO3,故B不正确;C、当n=1时,没有此元素存在;当n=2时,最外层电子数为5,核电荷数为7,该元素X为氮元素;当n=3时,最外层电子数为7,核电荷数为17,该元素X为氯元素,故C正确;D、N元素能与金属Mg元素形成化合物Mg3N2,Cl元素能与金属Na元素形成化合物NaCl,故D正确;故选AB。
Ⅱ、由于B原子的p轨道半充满,所以B元素的核外最外层电子排布式为ns2np3,为第ⅤA族元素,再由B形成的简单氢化物的沸点是同主族元素的简单氢化物中最低的,确定B元素为磷元素;由“D原子得到一个电子后3p轨道全充满、A+比D原子形成的离子少一个电子层”及“A、B、C、D、E的核电荷数依次增大”,可推出A元素为Na,C元素为S,D元素为Cl;E的原子序数为26,则E元素为Fe。
(1)Fe元素原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d 64s2或[Ar]3d64s2。
(2)Na、P、S、Cl的第一电离能由小到大的顺序为Na<S<P<Cl。
(3) 因第VA族元素的氢化物中NH3分子间具有氢键,而AsH3分子的相对分子质量比 PH3分子的大;故P元素的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的原因是。
(4)化合物PCl3的分子中,原子P原子的价层电子对互斥理论为4对,则其杂化轨道是sp3杂化,分子呈三角锥空间构型。
(5)因Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂。 据此可判断其晶体类型为分子晶体。根据均摊法,体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数为2,面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数为4,则其比值为1:2 。
考点:考查原子结构中电子层数、最外层电子数、质子数的关系;考查核外电子排布式的书写、第一电离能大小的比较、杂化轨道理论、晶体类型及结构等知识
答案第1页,共2页
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