化学 化学键的专项培优 易错 难题练习题
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化学化学键的专项培优易错难题练习题
一、化学键练习题(含详细答案解析)
1.
下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表某一化学元素。
(1)表中字母h元素在周期表中位置___。
(2)写出b元素的最高价氧化物对应的水化物所含化学键类型___。
(3)下列事实能说明a元素的非金属性比c元素的非金属性强的有___。
A.a单质与c的氢化物溶液反应,溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中,1mola单质比1molc单质得电子数目多
C.a和c两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(4)g与h两元素的单质反应生成1molg的最高价化合物。
恢复至室温,放热687kJ。
已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃。
写出该反应的热化学方程式___。
(5)常温下d遇浓硫酸形成致密氧化膜,若薄膜为具有磁性的该元素氧化物,写出该反应的化学方程式___。
(6)e与f形成的1mol化合物Q与水反应,生成2mol氢氧化物和1mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,写出烃分子电子式___。
【答案】第三周期、ⅦA族离子键、(极性)共价键 AC Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) ∆H= -
687kJ·mol-1 3Fe+4H2SO4(浓)=Fe3O4+4SO2↑+4H2O
【解析】
【详解】
由元素周期表可知:a为氧元素、b为钠元素、c为硫元素、d为铁元素、e为镁元素、f为碳元素、g为硅元素、h为氯元素;
(1)表中字母h为氯元素,其在周期表中位置为第三周期、ⅦA族;
(2)b为钠元素,钠的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,所含化学键类型为离子键、(极性)共价键;
(3)a为氧元素、c为硫元素;
A.O2与H2S的溶液反应,溶液变浑浊,说明有S生成,即O2的氧化性比S强,即氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故A正确;
B.元素的非金属性强弱体现得电子能力,与得电子数目无关,故B错误;
C.O和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,说明H2O比H2S稳定,即氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故C正确;
故答案为AC;
(4)已知Si(s)与C12(g)化合反应生成1molSiCl4(l)时放热687kJ,则该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) ∆H= -687kJ·mol-1;
(5)常温下Fe遇浓硫酸形成致密氧化膜,该薄膜为具有磁性说明是Fe3O4,则反应的化学方程式为3Fe+4H2SO4(浓)=Fe3O4+4SO2↑+4H2O;
(6)C与Mg形成的1mol化合物Q与水反应,生成2mol氢氧化物和1mol烃,此氢氧化物应为Mg(OH)2,设化合物Q分子中含有x个C原子,则由原子守恒可知化合物Q的化学式
应为Mg2C x;已知烃分子中碳氢质量比为9:1,其分子中C、H原子数之比=
9
12
:
1
1
=3:4,结
合化合物Q的化学式Mg2C x,可知该烃分子式为C3H4,C3H4为共价化合物,其电子式为。
【点睛】
元素非金属性强弱的判断依据:①非金属单质跟氢气化合的难易程度(或生成的氢化物的稳定性),非金属单质跟氢气化合越容易(或生成的氢化物越稳定),元素的非金属性越强,反之越弱;②最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)的酸性强弱.最高价含氧酸的酸性越强,对应的非金属元素的非金属性越强,反之越弱;③氧化性越强的非金属元素单质,对应的非金属元素的非金属性越强,反之越弱,(非金属相互置换)。
2.
《Nature Energy》报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni- BaH2 /Al2O3、Ni- LiH等作催化剂,实现了在常压、100-300℃的条件下合成氨。
(1)在元素周期表中,氧和与其相邻且同周期的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为__ ;基态Ni2+的核外电子排布式为 ___,若该离子核外电子空间运动状态有15种,则该离子处于 ___(填“基”或“激发”)态。
(2)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。
甘氨酸(NH2CH2COOH)是组成最简单的氨基酸,熔点为182℃,沸点为233℃。
①硝酸溶液中NO3⁻的空间构型为____。
②甘氨酸中N原子的杂化类型为____,分子中σ键与π键的个数比为____,晶体类型是
___,其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-2l℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐;二是____。
(3)NH3分子中的键角为107°,但在[Cu(NH3)4]2+离子中NH3分子的键角如图l所示,导致这种变化的原因是____
(4)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料,其晶胞结构如图2所示,若晶胞参数为d pm,密度为ρg/cm3,则阿伏加德罗常数N A=____(列出表达
式)mol -l 。
【答案】F>N>O 1s 22s 22p 63s 23p 63d 8或[Ar] 3d 8 激发 平面三角形 sp 3 9:1 分子晶体 分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键) 形成配合离子后,配位键与NH 3中N —H 键之间的排斥力小于原孤对电子与NH 3中N —H 键之间的排斥力,故配合离子中NH 3的N —H 键间
的键角变大; 32
3
1.1610d ρ⨯ 【解析】
【详解】
(1)与氧相邻且同周期的元素为N 和F ,由于N 原子最外层电子为半充满状态,第一电离能较大,所以三者第一电离能由大到小的顺序为F>N>O ;Ni 元素为28号元素,失去最外层两个电子形成Ni 2+,基态Ni 2+的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 8或[Ar] 3d 8;基态Ni 2+的核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14种,若该离子核外电子空间运动状态有15种,则该离子处于激发态;
(2)①NO 3⁻的中心原子价层电子对数为
5+03+12⨯=3,孤电子对数为0,所以空间构型为平面三角形;
②甘氨酸(NH 2CH 2COOH)中N 原子形成两个N-H 键和一个N-C 键,达到饱和状态,价层电子对数为4,所以为sp 3杂化;分子中碳氧双键中存在一个π键,其余共价键均为σ键,所以分子中σ键与π键的个数比为9:1;甘氨酸熔沸点较低属于分子晶体;分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键);
(3)形成配合离子后,配位键与NH 3中N —H 键之间的排斥力小于原孤对电子与NH 3中N —H 键之间的排斥力,故配合离子中NH 3的N —H 键间的键角变大;
(4)根据均摊法,该晶胞中Li 原子个数为8,其分子式为Li 2NH ,则晶胞中NH 原子团的个数为4,则晶胞的质量为m =A
78+154N ⨯⨯g ,晶胞参数为d pm=d×10-10cm ,所以晶胞的体积V =d 3×10-30cm 3,则密度3-3A 3078+1d 10c 5g =m
4N m V ρ⨯⨯⨯= ,解得N A =32
31.1610d ρ⨯。
【点睛】
含有—OH 、—NH 2等基团的物质容易形成分子间氢键,使熔沸点升高;甲烷和氨气均为sp 3杂化,但由于σ键对σ键的排斥力小于孤电子对σ键的排斥力,所以甲烷分子中键角比氨气分子中键角大。
3.
(1)下面是 4 种粒子的结构示意图:
A. B. C. D.
图中粒子共能表示________种元素,
图中表示的阳离子是________(用离子符号表示),
图中B 所表示的元素在元素周期表中的位置________。
(2)在 1﹣18 号的短周期主族元素中,图中的字母代表一种元素,回答下列问题:
①写出 D 气态氢化物的电子式________;
②写出 C 的最高价氧化物的结构式________;
③E 和 F 分别形成的气态氢化物中较稳定的是(填写氢化物的化学式)_________;
④A 最高价氧化物的水化物所含化学键为____,其水溶液与 B 反应的离子方程式为
________;
(3) X、Y、Z、M、N、Q 皆为短周期主族元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所示。
下列说法正确的是______
A.金属性:N>Q
B.简单离子半径:Q>N>X
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y>N
D.原子序数:Z>M>X>Y
【答案】3 Mg2+第三周期第ⅦA 族 O=C=O HCl 离子键、共价键 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- +3H2 CD
【解析】
【分析】
(1)根据质子数决定元素的种类分析,根据核内质子数与核外电子数的关系分析阴、阳离子,写出阳离子符号,根据B的质子数判断其在元素周期表中的位置;
(2)由元素在周期表中的位置,可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。
①D单质为N2,分子中N原子之间形成3对共用电子对;②C的最高价氧化物为CO2,分
子中C与O原子之间形成双键;③元素非金属性越强,对应氢化物越稳定;④A最高价氧化物为NaOH,氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气,由此写出反应的离子方程;
(3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素,由图中化合价可知,X的化合价为-2价,没有正化合价,故X为O元素,M的化合价为+6、-2价,故M为S元素;Z的最高价为+7价,最低价-1价,则Z为Cl元素;Y的化合价为+4、-4价,原子半径小于Cl,故Y为C元素;N为+3价,原子半径大于S,故N为Al元素;Q的化合价为+1价,位于第ⅠA族,原子半径大于Al ,故Q为Na元素,根据以上分析解答。
【详解】
(1)由四种粒子的结构示意图可知,核内的质子数有3种,则图中粒子表示3种元素;阳离子的核电荷数大于核外电子数,四种粒子的结构示意图中,只有A的核内质子数(12)>核外电子数(10),表示阳离子,离子符号为Mg2+;B的核内质子数为17,表示的是Cl
元素,位于元素周期表第三周期第ⅦA 族;
(2)由元素在周期表中的位置,可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。
①D气态氢化物为NH3,分子中N原子和H原子之间共形成3对共用电子对,电子式为:
;
②C的最高价氧化物为CO2,分子中C与O原子之间形成双键,结构式为:O=C=O;
③同周期自左而右非金属性增强,非金属性越强氢化物越稳定,非金属性S<Cl,氢化物中HCl更稳定;
④A的最高价氧化物的水化物的化学式为NaOH,含有离子键、共价键,氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 ;
(3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素,由图中化合价可知,X的化合价为-2价,没有正化合价,故X为O元素,M的化合价为+6、-2价,故M为S元素;Z的最高价为+7价,最低价-1价,则Z为Cl元素;Y的化合价为+4、-4价,原子半径小于Cl,故Y为C元素;N为+3价,原子半径大于S,故N为Al元素;Q的化合价为+1价,位于第ⅠA族,原子半径大于Al ,故Q为Na元素。
A.同周期自左而右金属性减弱,故金属性Na>Al,A错误;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径大小为:O2-
>Na+>Al3+,B错误;
C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以酸性由强互弱的顺序为:硫酸>碳酸>偏铝酸,C正确;
D.根据分析可知原子序数大小为:Z(Cl)>M(S)>X(O)>Y(C),D正确;
故答案选CD。
4.
.《自然》杂志曾报道我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。
完成下列填空:
(1)l0Be和9Be___(填序号)。
a.是同一种原子
b.具有相同的中子数
c.具有相同的化学性质
d.互为同位素
(2)写出A1(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式:___。
(3)研究表明28A1可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是__(填序号)。
a.比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱
b.比较这两种元素的最高正化合价
c.将打磨过表面积相同的镁条和铝片分别和100℃热水作用,并滴入酚酞溶液
d.比较这两种金属的硬度和熔点
(4)目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。
两种常见简单阴离子的核外电子排布与Ar相同,两者的半径大小关系为:___(用化学符号表示);其中一种离子与钾同周期相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂,用电子式表示该物质的形成过程:___。
【答案】cd 2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑ ac S2->Cl-
【解析】
【分析】
【详解】
(1)l0Be和9Be是中子数不同,质子数相同的Be的两种核素,互为同位素,它们的化学性质相似,故答案为:cd;
(2)A1(OH)3具有两性,能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程为2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑;
(3)a.金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则比较Mg(OH)2与
A1(OH)3的碱性强弱,可以比较这两种元素金属性强弱,故a正确;
b.金属性为元素是否容易失去电子,而不是失去几个电子,则比较这两种元素的最高正化合价不能比较这两种元素金属性强弱,故b错误;
c.判断金属性可以用金属单质与水反应的剧烈程度进行判断,镁条能与热水发生反应,而铝几乎与水不发生反应,则可以比较这两种元素金属性强弱,故c正确;
d.硬度和熔点属于物理性质,不能用于比较金属性,故d错误;
综上所述,故答案为:ac;
(4)核外电子排布与Ar相同的阴离子可以为S2-、Cl-,二者电子层数相同,核电荷数小的半径大,则S2->Cl-;氯化钙可用作干燥剂,用电子式表示氯化钙的形成过程为
,故答案为:S2->Cl-;。
5.
完成下列问题:
(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较:NH3______PH3(填“>”或“<”)。
(2)PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。
下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是_________(填序号)。
a.不能与NaOH反应 b.含离子键、共价键 c.受热可分解
(3)已知H2与O2反应放热,断开1 mol H-H键、1 mol O=O键、1 mol O-H键所需要吸收的能量分别为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ,由此可以推知下列关系正确的是______。
①Q1+Q2>Q3②2Q1+Q2<4Q3③2Q1+Q2<2Q3
(4)高铁电池总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,写出电池的正极反应:__________,负极反应 ________________。
【答案】> bc ② FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
【解析】
【分析】
(1)根据元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物越稳定分析;
(2)PH3与HI反应产生PH4I,相当于铵盐,具有铵盐的性质;
(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热,结合燃烧反应为放热反应分析解答;
(4)根据在原电池中,负极失去电子发生氧化反应,正极上得到电子发生还原反应,结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。
【详解】
(1)由于元素的非金属性:N>P,所以简单氢化物的稳定性:NH3>PH3;
(2) a.铵盐都能与NaOH发生复分解反应,所以PH4I也能与NaOH发生反应,a错误;b.铵盐中含有离子键和极性共价键,所以PH4I也含离子键、共价键,b正确;
c.铵盐不稳定,受热以分解,故PH4I受热也会发生分解反应,c正确;
故合理选项是bc;
(3)1 mol H2O中含2 mol H-O键,断开1 mol H-H、1 mol O=O、1 mol O-H键需吸收的能量分
别为Q1、Q2、Q3 kJ,则形成1 mol O-H键放出Q3 kJ热量,对于反应H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g),
断开1 mol H-H键和1
2
mol O=O键所吸收的能量(Q1+
1
2
Q2) kJ,生成2 mol H-O新键释放的
能量为2Q3 kJ,由于该反应是放热反应,所以2Q3-(Q1+1
2
Q2)>0,2Q1+Q2<4Q3,故合理选项
是②;
(4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应,正极上得到电子发生还原反应。
根据高铁电池总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知:Fe元素的化合价由反应前K2FeO4中的+6价变为反应后Fe(OH)3中的+3价,化合价降低,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;Zn元素化合价由反应前Zn单质中的0价变为反应后Zn(OH)2中的+2价,化合价升高,失去电子,发生氧化反应,所以负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2。
【点睛】
本题考查了元素周期律的应用及键能与反应热的关系、原电池反应原理的应用。
元素周期律是学习化学的重要规律,要掌握物质性质变化的规律及物质的特殊性,结合具体物质分析。
在化学反应过程中伴随的能量变化可能是热能、电能及光能,化学能的断裂与形成是
能量变化的根本原因。
在书写原电池电极反应式时要结合元素化合价升降及电解质溶液的酸碱性分析,明确负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
6.
合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(I)、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。
铜液吸收CO的反应是放热反应,其反应方程式为:
噲?[Cu(NH3)3CO]Ac
Cu(NH3)2Ac+CO+NH3垐?
完成下列填空:
(1)如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是_________。
(选填编号)
a 减压
b 增加NH3的浓度
c 升温
d 及时移走产物
(2)铜液中的氨可吸收二氧化碳,写出该反应的化学方程式__________
(3)铜液的组成元素中,短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为_________。
其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是___________。
通过比较_____________可判断氧,硫两种非金属元素的非金属性强弱。
(4)已知CS2与CO2分子结构相似,CS2的电子式是________。
CS2熔点高于CO2,其原因是 ______。
【答案】bc 2NH3+CO2+H2O→(NH4)2CO3、(NH4)2CO3+CO2+H2O→2NH4HCO C>N >O>H O2和S的氧化性 CS2和CO2都是分子晶体,CS2的相对分子质量大,分子间作用力大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)增大浓度、升高温度等,可增大反应速率;减压反应速率减小,减小生成物浓度,反应速率减小,所以选bc;
(2)氨气、水、二氧化碳可反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,方程式为2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3、(NH4)2CO3+CO2+H2O=2NH4HCO3;
(3)铜液的组成元素中,短周期元素有H、C、N、O元素,H原子半径最小,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径C>N>O>H;
氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是;
比较O2和S的氧化性、H2O和H2S的稳定性都可以判断氧,硫两种非金属元素的非金属性强弱;
(4)CS2的电子式类似于CO2,电子式为,二者都为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,则熔点越高。
7.
中国药学家屠呦呦因发现青蒿素(一种用于治疗疟疾的药物)而获得诺贝尔生理医学奖。
青蒿素(C15H22O5)的结构如图所示。
请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由小到大排序是_____,在基态O原子中,核外存在
_____对自旋相反的电子。
(2)下列关于青蒿素的说法正确的是_____(填序号)。
a.青蒿素中既存在极性键又存在非极性键
b.在青蒿素分子中,所有碳原子均采取sp3杂化
c.图中数字标识的五个碳原子均只以σ键与其它原子成键
(3)在确定青蒿素结构的过程中,可采用NaBH4作为还原剂,其制备方法为:
4NaH+B(OCH3)→3NaBH4+3CH3ONa
①NaH为_____晶体,如图是NaH晶胞结构,则NaH晶体的配位数是_____,若晶胞棱长为a,则Na原子最小核间距为_____。
②B(OCH3)3中B采用的杂化类型是_____。
写出两个与B(OCH3)3具有相同空间构型的分子或离子_____。
③NaBH4结构如图所示,结构中存在的化学键类型有_____。
【答案】H<C<O 3 a 离子
2 sp2
3
BF、2-
3
CO离子键、配位键、共价键
【解析】
【详解】
(1)青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成,三种元素的电负性由小到大排序为H<C<O;基态氧原子的电子排布式为224
1s2s2p,因此一共有3对自旋相反的电子,还有2个未成对电子;
(2)a.青蒿素分子中有C-C非极性键和O-O非极性键,也有C-H等极性键,a项正确;
b.标出的4号碳原子形成了3个σ键而没有孤电子对,因此为2
sp杂化,b项正确;
c.同b项,4号碳原子形成了3个σ键和1个π键,c项错误;
答案选a;
(3)①金属氢化物是由金属阳离子和-H 组成的,因此为离子晶体,NaH 的结构与食盐类似,因此配位数均为6,根据晶胞结构不难看出钠(黑球)与钠之间的最小核间距为面对角线的一半,已知晶胞棱长为a
②硼原子的配位数为3,没有孤电子对,因此其采用2sp 的杂化方式,采用2sp 杂化的单核
分子有很多,例如3BF 、2-
3CO 等(合理即可);
③首先阴、阳离子间存在离子键,硼原子最外层只有3个电子,因此除形成3个共价键外还要形成1个配位键,类似于+4NH 。
【点睛】
金属氢化物是一种近年来经常出现的物质,例如氢化钾、氢化钠、氢化钙等,其中氢以少见的-1价存在,这些氢化物都可以和水反应放出氢气,反应的本质是-1价的氢和+1价的氢发生归中反应。
8.
X 、Y 、Z 、W 四种短周期元素,其原子序数依次增大。
X 的某种原子没有中子,Y 的单质可用作保护气,Z 的最外层电子数和Y 的最内层电子数相等,且四者的原子序数之和为37,下列说法错误的是
A .X 与Y 可形成1:3型或者2:4型的共价化合物
B .X 与Z 、W 和Z 都可形成2:1型的离子化合物
C .Y 和Z 的简单离子半径:Y>Z
D .W 的含氧酸的酸性在同一周期和同一主族中都是最强的
【答案】D
【解析】
【分析】
X 、Y 、Z 、W 四种短周期元素,其原子序数依次增大。
X 的某种原子没有中子,X 为H(氢),Y 的单质可用作保护气,Y 为N(氮),Z 的最外层电子数和Y 的最内层电子数相等,且四者的原子序数之和为37,Z 为Mg(镁),W 为Cl(氯)。
【详解】
根据题意推测:X 为H(氢)、Y 为N(氮)、Z 为Mg(镁)、W 为Cl(氯)。
A .N 和H 可以形成NH 3,也可形成N 2H 4,二者都是共价化合物,A 正确;
B .H 和Mg 可形成MgH 2,Cl 和Mg 可形成MgCl 2,二者都是2:1型离子化合物,B 正确;
C .N 3-和Mg 2+电子层数相同,但Mg 2+的原子序数更大,对核外电子的吸引能力较大,半径较小,C 正确;
D .Cl 的最高价含氧酸是同周期和同主族最强的,D 未说明最高价,D 错误。
故选C 。
【点睛】
本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题的关键,要全面掌握基础知识,有利于基础知识的复习巩固。
易错点D ,D 未说明Cl 是最高价。
9.
含硫化合物在生活和生产中有着重要应用,科学使用含硫化合物对人体健康及环境保护意义重大。
(1)葡萄酒中添加微量的SO2可抑制细菌生长,防止葡萄酒被__(填“氧化”、“还原”)。
(2)氢的硫化物有多种:H2S x(x=1,2,3,…),如H2S2,其结构与H2O2相似。
请写出H2S3的结构式__。
(3)固体硫酸氢钾在加热熔化时,生成了焦硫酸钾(K2S2O7),反应中断裂的化学键类型为__。
(4)淮北某课题小组对连二亚硫酸钠(Na2S2O4)进行了如下探究。
将0.050ml·L-1Na2S2O4溶液在空气中放置,其溶液的pH与时间(t)的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。
①Na2S2O4溶液显__性,原因是__(用离子方程式表示)。
②t1时溶液中只有一种溶质,此时含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为___。
0-t1段发生反应的离子方程式为__,t1-t2段溶液的pH变小的原因是__(用离子方程式表示)。
【答案】氧化离子键、共价键碱 S2O42-+H2O=HS2O4-+OH-,HS2O4-
+H2O=H2S2O4+OH- c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3) 2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3- 2HSO3-+O2=2H++2SO42-
【解析】
【详解】
(1)葡萄酒中添加微量的SO2可抑制细菌生长,防止葡萄酒被氧化,故答案为:氧化;
(2)氢的硫化物有多种,其结构与H2O2相似,说明硫原子间形成一个单键两端和氢原子形成
共价键,H2S3的结构式,故答案为:;
(3)固体硫酸氢钾在加热熔化时,生成了焦硫酸钾(K2S2O7),一定破坏了离子键,酸根离子变化,证明生成了新的共价键,反应中断裂的化学键类型为:离子键、共价键,故答案为:离子键、共价键;
(4)①Na2S2O4溶液中溶质为强碱弱酸盐,溶液中S2O42-离子分步水解,溶液显碱性,水解离子方程式:S2O42-+H2O=HS2O4-+OH-,HS2O4-+H2O=H2S2O4+OH-,故答案为:碱;S2O42-
+H2O=HS2O4-+OH-,HS2O4-+H2O=H2S2O4+OH-;
②t1时溶液中只有一种溶质,Na2S2O4溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,说明亚硫酸氢根离子电离程度大于其水解程度,溶液中含硫元素的粒子浓度由大到小
的顺序为:c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),0-t1段发生反应的离子方程式为:2S2O42-
+O2+2H2O=4HSO3-,t1-t2段溶液的pH变小的原因是:亚硫酸氢钠被氧化生成硫酸氢钠,反应的离子方程式:2HSO3-+O2=2H++2SO42-,故答案为:c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3);2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-;2HSO3-+O2=2H++2SO42-。
10.
如图是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。
根据表中所列元素回答下列问题:
(1)元素d在元素周期表中的位置是________,元素h与f的原子序数相差_____。
(2)元素b、c、f形成的简单离子中半径最小的是______(填离子符号),原子半径最小的是______(填元素符号)。
(3)表中第三周期所列元素的非金属性最强的是______(填元素符号),e、f、g三种元素的简单氢化物中最不稳定的是______(填化学式)。
(4)元素g与元素b的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为______。
(5)铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)与碳(C)、硅(Si)属于同主族元素,常温下,在空气中,单质锡、锗均不反应而单质铅表面生成一层氧化铅;单质锗与盐酸不反应,而单质锡与盐酸反应。
由此可得出以下结论:
①锗的原子序数为______;
②铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为___________(用化学式表示)。
(6)最近,德国科学家实现了铷原子气体的超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。
已知铷(Rb)是37号元素,相对原子质量是85.5,与钠同主族。
回答下列问题:
①铷在元素周期表中的位置为__________________。
②同主族元素的同类化合物的性质相似,请写出AlCl3与RbOH过量反应的离子方程式:
_____________________。
③现有铷和另一种碱金属形成的混合金属50 g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4 L,另一种碱金属可能是__________。
(填序号)
A.Li B.Na C.K D.Cs
【答案】第三周期第ⅢA族 18 Mg2+ S Cl PH3 NaOH+HClO4=NaClO4+H2O 32
Pb(OH)4>Sn(OH)4>Ge(OH)4第五周期第ⅠA族 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O (或写为Al3++4OH-
=[Al(OH)4]-) AB
【解析】
【分析】
由元素在周期表的位置可知,a是N元素,b为Na元素,C为Mg元素,d为Al元素,e 为P元素,f为S元素,g为Cl元素,h为Se元素,然后根据元素周期律分析解答。
【详解】
根据元素在周期表的位置可知确定各种元素分别是:a是N元素,b为Na元素,C为Mg 元素,d为Al元素,e为P元素,f为S元素,g为Cl元素,h为Se元素。
(1)元素d为Al,原子核外电子排布是2、8、3,所以在元素周期表中的位置是第三周期IIIA族,f是16号元素S,h是34号元素Se,h与f原子序数相差34-16=18;
(2)b、c、f形成的简单离子分别是Na+、Mg2+、S2-,Na+、Mg2+核外电子排布为2、8,具有两个电子层,S2-核外电子排布是2、8、8,具有三个电子层,离子核外电子层数越多,离子半径越大,对于电子层结构相同的离子来说,核电荷数越大,离子半径越小,所以,三种离子中离子半径最小的是Mg2+;Na、Mg、S都是同一周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,所以三种元素的原子半径最小的是S;
(3)同一周期的元素,原子序数越大,元素的非金属性越强,表中第三周期元素的非金属性最强是Cl;元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,e、f、g三种元素分别表示P、S、Cl,元素的非金属性:P<S<Cl,所以它们形成的简单气态氢化物最不稳定的是PH3;
(4)g元素与b元素的最高价氧化物对应水化物分别是HClO4、NaOH,HClO4是一元强酸,NaOH是一元强碱,二者混合发生中和反应产生盐和水,反应的化学方程式为
NaOH+HClO4=NaClO4+H2O;
(5)①锗位于Si元素下一周期,二者原子序数相差18,所以Ge的原子序数为14+18=32;
②由于同一主族的元素从上到下元素的金属性逐渐增强,所以根据铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)在元素周期表的位置可知,元素的金属性Pb>Sn>Ge,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,故铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为Pb(OH)4>Sn(OH)4>Ge(OH)4;
(6)①铷(Rb)是37号元素,原子核外有5个电子层,最外层有1个电子,所以37号元素在元素周期表中的位置为第五周期第ⅠA族;
②铷(Rb)与钠同主族,由于Rb的金属性比Na强,所以RbOH是一元强碱,AlCl3与过量的RbOH反应产生的离子方程式为Al3++4OH-= AlO2-+2H2O (或写为Al3++4OH-=[Al(OH)4]-);
③22.4 L标准状况下的H2的物质的量n(H2)=22.4 L÷22.4 L/mol=1 mol,铷和水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑,可知2 molRb反应产生1 mol H2,由碱金属与水反应的化
学方程式为2M+2H2O=2MOH+H2↑可知混合金属的平均摩尔质量M=50?g
2?mol
=25 g/mol,Rb
的摩尔质量为85.5 g/mol,则另一种碱金属的摩尔质量一定小于25 g/mol,所以另一种碱金属可能是Li或Na,故合理选项是AB。
【点睛】
本题考查元素周期表和元素周期律的应用的知识。
掌握元素的位置、原子结构与物质性质的关系解答本题的关键,注意规律性知识的应用,侧重考查学生的分析与应用能力。
11.
我国化学家在“铁基(氟掺杂镨氧铁砷化合物)高温超导”材料研究上取得了重要成果,该研究项目荣获2013年度“国家自然科学奖”一等奖。