2020-2021备战高考化学压轴题专题原子结构与元素周期表的经典综合题含详细答案
2020-2021高考化学压轴题专题复习——原子结构与元素周期表的综合附详细答案
2020-2021高考化学压轴题专题复习——原子结构与元素周期表的综合附详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐—AgN5,目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。
(1)基态Mn2+的价电子排布式为____;银与铜位于同一族,银元素位于元素周期表的___区。
(2)[Mg(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-的晶体的部分结构如图1所示:N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:元素I1/kJ∙mol-1I2/kJ∙mol-1I3/kJ∙mol-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1①X、Y、Z中为N元素的是____,判断理由是__________。
②从作用力类型看,Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。
③N5-为平面正五边形,N原子的杂化类型是_______。
科学家预测将来还会制出含N4-、N6-表示,其中m代表等平面环状结构离子的盐,这一类离子中都存在大π键,可用符号πnm参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π66),则N4-中的大π键应表示为_________。
(3)AgN5的立方晶胞结构如图2所示,Ag+周围距离最近的Ag+有_______个。
若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为a nm,N A表示阿伏加德罗常数的值,则AgN5的密度可表示为_____g∙cm-3(用含a、N A的代数式表示)。
【答案】3d5 ds Z X最外层为2个电子,X为镁;N的2p轨道处于半充满的稳定状态,其失去第一个电子较难,I1较大,则Z为氮元素配位键氢键 sp254π 12223A8.910 N a⨯⨯【解析】【分析】(1)根据构造原理书写出25号Mn元素的原子核外电子排布式,Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+;根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag在周期表所属区域;(2)①根据元素的电离能大小结合原子结构确定X、Y、Z三种元素,然后判断哪种元素是N 元素;②根据图示,判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型;③结合N5-为平面正五边形结构,结合原子杂化类型与微粒构型关系分析判断,结合微粒的原子结构分析大π键的形成;(3)根据晶胞中离子的相对位置判断Ag+的配位数,利用均摊方法计算1个晶胞中含有的AgN5的个数,结合ρ=mV计算密度大小。
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.磷化铝(AlP )和磷化氢(PH 3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(1)磷元素在元素周期表中的位置:________________。
AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,该反应的另一种产物的化学式为________。
(2)PH 3具有强还原性,能与CuSO 4溶液反应,配平该反应的化学方程式:________CuSO 4+_____PH 3+_____H 2O =_____Cu 3P ↓+_____H 3PO 4+_____H 2SO 4(3)工业制备PH 3的流程如图所示。
①次磷酸属于________元酸。
②白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为:____________________________________。
③若起始时有1 mol P 4参加反应,则整个工业流程中共生成________mol PH 3。
(不考虑产物的损失)【答案】第3周期第VA 族 Al (OH )3 24 11 12 8 3 24 1 P 4 + 3NaOH + 3H 2O =PH 3↑+ 3NaH 2PO 2 2.5【解析】【分析】(1)原子结构中电子层数等于周期数,最外层电子数等于族序数,AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,根据元素守恒确定该反应的另一种产物的化学式;(2)配平化学方程式,就是通过在各物质的化学式前面添加系数,使反应中每种原子个数在反应前后相等的过程,但对于复杂的化学反应通常通过观察,找出变化的特点或规律,常使用化合价来配平,保证化合价升高与降低的数相等即可;(3)①根据物质电离出的氢离子数目确定酸的元数;②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2,据此书写方程式; ③根据发生反应的过程寻找关系式,进行计算即可。
【详解】(1)P 处于第3周期ⅤA 族,AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,根据元素守恒,确定该反应的另一种产物是Al (OH )3,故答案为:第3周期第VA 族;Al (OH )3;(2)该方程式中Cu 价态由+2下降为+1,P 价态由-3升高为+5,为保证化合价升降数相等,Cu 3P 与H 3PO 4计量数分别为8、3,CuSO 4的系数是24,H 2SO 4系数是24,根据元素守恒,得到:4323342424CuSO +11PH +12H O=8Cu P +3H PO +24H SO ,故答案为:24,11,12,8,3,24;(3)①根据氢氧化钠过量时只能生成NaH 2PO 2可知次磷酸只能电离出1个氢离子,因此次磷酸属于一元酸,故答案为:1;②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2,方程式为:42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ↑;故答案为:42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ↑;③P 4+3NaOH +3H 2O =PH 3↑+3NaH 2PO 2;2H 3PO 2=PH 3↑+H 3PO 4,即P 4~2.5PH 3,若起始时有1molP 4参加反应,则整个工业流程中共生成2.5molPH 3;故答案为:2.5。
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表-经典压轴题含详细答案
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表-经典压轴题含详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐—AgN5,目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。
(1)基态Mn2+的价电子排布式为____;银与铜位于同一族,银元素位于元素周期表的___区。
(2)[Mg(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-的晶体的部分结构如图1所示:N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:元素I1/kJ∙mo l-1I2/kJ∙mol-1I3/kJ∙mol-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1①X、Y、Z中为N元素的是____,判断理由是__________。
②从作用力类型看,Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。
③N5-为平面正五边形,N原子的杂化类型是_______。
科学家预测将来还会制出含N4-、N6-等平面环状结构离子的盐,这一类离子中都存在大π键,可用符号πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π66),则N4-中的大π键应表示为_________。
(3)AgN5的立方晶胞结构如图2所示,Ag+周围距离最近的Ag+有_______个。
若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为a nm,N A表示阿伏加德罗常数的值,则AgN5的密度可表示为_____g∙cm-3(用含a、N A的代数式表示)。
【答案】3d5 ds Z X最外层为2个电子,X为镁;N的2p轨道处于半充满的稳定状态,其失去第一个电子较难,I1较大,则Z为氮元素配位键氢键 sp254π 12223A8.910 N a⨯⨯【分析】(1)根据构造原理书写出25号Mn 元素的原子核外电子排布式,Mn 原子失去最外层2个电子得到Mn 2+;根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag 在周期表所属区域;(2)①根据元素的电离能大小结合原子结构确定X 、Y 、Z 三种元素,然后判断哪种元素是N 元素;②根据图示,判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型;③结合N 5-为平面正五边形结构,结合原子杂化类型与微粒构型关系分析判断,结合微粒的原子结构分析大π键的形成;(3)根据晶胞中离子的相对位置判断Ag +的配位数,利用均摊方法计算1个晶胞中含有的AgN 5的个数,结合ρ=m V 计算密度大小。
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)含答案解析
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)含答案解析一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
回答下列问题: (1)Zn 原子核外电子排布式为__________洪特规则内容_____________ 泡利不相容原理内容______________________(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn 和Cu 组成。
第一电离能I 1(Zn)__________I 1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
原因是__________(3)ZnF 2具有较高的熔点(872℃ ),其化学键类型是__________;ZnF 2不溶于有机溶剂而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是__________(4)金属Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为__________,配位数为____六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为N A ,Zn 的密度为__________g·cm -3(列出计算式)。
【答案】1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar ]3d 104s 2 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低 每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 离子键 ZnF 2为离子化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为主、极性较小 六方最密堆积(A 3型2A 3N 6a c⨯⨯⨯【解析】 【分析】 【详解】(1)Zn 原子核外有30个电子,分别分布在1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 能级上,其核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2,洪特规则是指原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低,而泡利原理是指每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子,故答案为:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2;原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低;每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子;(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,失去电子需要的能量较大,Zn 原子轨道中电子处于全满状态,Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态,所以Cu较Zn易失电子,则第一电离能Cu<Zn,故答案为:大于;Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子;(3)离子晶体熔沸点较高,熔沸点较高ZnF2,为离子晶体,离子晶体中含有离子键;根据相似相溶原理知,极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂,ZnF2属于离子化合物而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为共价化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子极性较小,乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小,所以互溶,故答案为:离子键;ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小;(4)金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积,Zn原子的配位数为12,该晶胞中Zn原子个数=12×16+2×12+3=6,六棱柱底边边长为acm,高为ccm,六棱柱体积=[(6×23a)×3×c]cm3,晶胞密度=2AmV3N6a c=⨯⨯⨯,故答案为:六方最密堆积(A3型);12;2A3N6a c⨯⨯⨯。
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)及详细答案
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)及详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.磷化铝(AlP )和磷化氢(PH 3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(1)磷元素在元素周期表中的位置:________________。
AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,该反应的另一种产物的化学式为________。
(2)PH 3具有强还原性,能与CuSO 4溶液反应,配平该反应的化学方程式:________CuSO 4+_____PH 3+_____H 2O =_____Cu 3P ↓+_____H 3PO 4+_____H 2SO 4(3)工业制备PH 3的流程如图所示。
①次磷酸属于________元酸。
②白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为:____________________________________。
③若起始时有1 mol P 4参加反应,则整个工业流程中共生成________mol PH 3。
(不考虑产物的损失)【答案】第3周期第VA 族 Al (OH )3 24 11 12 8 3 24 1 P 4 + 3NaOH + 3H 2O =PH 3↑+ 3NaH 2PO 2 2.5【解析】【分析】(1)原子结构中电子层数等于周期数,最外层电子数等于族序数,AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,根据元素守恒确定该反应的另一种产物的化学式;(2)配平化学方程式,就是通过在各物质的化学式前面添加系数,使反应中每种原子个数在反应前后相等的过程,但对于复杂的化学反应通常通过观察,找出变化的特点或规律,常使用化合价来配平,保证化合价升高与降低的数相等即可;(3)①根据物质电离出的氢离子数目确定酸的元数;②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2,据此书写方程式; ③根据发生反应的过程寻找关系式,进行计算即可。
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)含详细答案
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)含详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就,被誉为“稀土界的袁隆平”。
稀土元素包括钪、钇和镧系元素。
请回答下列问题:(1)写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式____,其中电子占据的轨道数为 ____。
(2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时,总是使之先转换成草酸盐,然后经过灼烧而得其氧化物,如2LnCl3+3H2C2O4+nH2O=Ln2(C2O4)3∙nH2O+6HCl。
①H2C2O4中碳原子的杂化轨道类型为____;1 mol H2C2O4分子中含σ键和π键的数目之比为 ___。
②H2O的VSEPR模型为 ___;写出与H2O互为等电子体的一种阴离子的化学式_______。
③HCI和H2O可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体,如HCl∙2H2O,HCl∙2H2O中含有H5O2+,结构为,在该离子中,存在的作用力有___________a.配位键b.极性键c.非极性键d.离子键e.金属键 f氢键 g.范德华力h.π键i.σ键(3)表中列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价:元素名称钪钛钒铬锰元素符号Sc Ti V Cr Mn核电荷数2122232425最高正价+3+4+5+6+7对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价,你发现的规律是___________(4)PrO2(二氧化镨)的晶胞结构与CaF2相似,晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。
假设相距最近的Pr原子与O原子之间的距离为a pm,则该晶体的密度为_____g∙cm-3(用N A表示阿伏加德罗常数的值,不必计算出结果)。
【答案】1s22s22p63s23p63d1 10 sp2杂化 7:2 四面体形 NH2- abfi 五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和()3-10A4141+16234a103N⨯⨯⎛⎫⨯⨯⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)Sc(钪)为21号元素,1s 22s 22p 63s 23p 63d 14s 2,据此写出基态Sc 2+核外电子排布式;s 、p 、d 能级分别含有1、3、5个轨道,基态Sc 2+的核外电子3d 轨道只占了一个轨道,据此计算Sc 2+占据的轨道数;(2)①根据杂化轨道理论进行分析;根据共价键的类型结合该分子的结构进行分析计算; ②根据价层电子对互斥理论分析H 2O 的分子空间构型;等电子体是原子数相同,电子数也相同的物质,据此写出与之为等电子体的阴离子;③HCl ∙2H 2O 中含有H 5O 2+,结构为,据此分析该粒子存在的作用力;(3)根据表中数据,分别写出Sc 、Ti 、V 、Cr 、Mn 的外围电子排布式为:3d 14s 2、3d 24s 2、3d 34s 2、3d 54s 1、3d 54s 2,则有五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s 电子和次高能层d 电子数目之和;(4)根据均摊法进行计算该晶胞中所含粒子的数目,根据密度=m V 进行计算。
2020-2021高考化学压轴题专题复习—原子结构与元素周期表的综合含详细答案
2020-2021高考化学压轴题专题复习—原子结构与元素周期表的综合含详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,回答下列问题。
(1)第三周期元素中非金属性最强的元素的原子结构示意图是___。
(2)②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___(填化学式)。
(3)下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是___(填序号)。
a.单质的熔点:⑤<⑥b.化合价:⑤<⑥c.单质与水反应的剧烈程度:⑤>⑥d.最高价氧化物对应水化物的碱性:⑤>⑥(4)为验证第ⅦA族部分元素非金属性的递变规律,设计如图装置进行实验,请回答:①仪器A的名称是___,A中发生反应的离子方程式是___。
②棉花中浸有NaOH溶液的作用是___(用离子方程式表示)。
③验证溴与碘的非金属性强弱:通入少量⑨的单质,充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡、静置,可观察到___。
该实验必须控制⑨单质的加入量,否则得不出溴的非金属性比碘强的结论。
理由是___。
④第ⅦA族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下原子半径逐渐_____(填“增大”或“减小”),得电子能力逐渐减弱。
【答案】 HNO3>H2CO3>H2SiO3 cd 分液漏斗 2Br-+Cl2=Br2+2Cl- Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-溶液分层,下层液体为紫红色氯气能够氧化溴离子和碘离子,氯气必须少量,否则干扰检验结果增大【解析】【分析】由元素在周期表的位置可知,元素①~⑨分别为H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl,结合元素周期律和物质的性质分析解答。
(1)第三周期元素中非金属性最强的元素是Cl,其原子结构示意图是;(2)元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO3>H2CO3>H2SiO3;(3)a.根据单质的熔点不能判断金属性强弱,故a错误;b.化合价高低不能作为比较金属性的依据,故b错误;c.Na与水反应比Al剧烈,说明金属性:Na>Al,可以比较,故c正确;d.元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,可以比较,故d正确;答案选cd;(4)①A为分液漏斗,A中发生氯气与NaBr的氧化还原反应,离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;②NaOH溶液用于吸收氯气,离子方程为Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-;③溴与KI反应生成碘单质,碘单质易溶于四氯化碳。
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合经典题含答案
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合经典题含答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.磷化铝(AlP )和磷化氢(PH 3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(1)磷元素在元素周期表中的位置:________________。
AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,该反应的另一种产物的化学式为________。
(2)PH 3具有强还原性,能与CuSO 4溶液反应,配平该反应的化学方程式:________CuSO 4+_____PH 3+_____H 2O =_____Cu 3P ↓+_____H 3PO 4+_____H 2SO 4(3)工业制备PH 3的流程如图所示。
①次磷酸属于________元酸。
②白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为:____________________________________。
③若起始时有1 mol P 4参加反应,则整个工业流程中共生成________mol PH 3。
(不考虑产物的损失)【答案】第3周期第VA 族 Al (OH )3 24 11 12 8 3 24 1 P 4 + 3NaOH + 3H 2O =PH 3↑+ 3NaH 2PO 2 2.5【解析】【分析】(1)原子结构中电子层数等于周期数,最外层电子数等于族序数,AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,根据元素守恒确定该反应的另一种产物的化学式;(2)配平化学方程式,就是通过在各物质的化学式前面添加系数,使反应中每种原子个数在反应前后相等的过程,但对于复杂的化学反应通常通过观察,找出变化的特点或规律,常使用化合价来配平,保证化合价升高与降低的数相等即可;(3)①根据物质电离出的氢离子数目确定酸的元数;②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2,据此书写方程式; ③根据发生反应的过程寻找关系式,进行计算即可。
【详解】(1)P 处于第3周期ⅤA 族,AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,根据元素守恒,确定该反应的另一种产物是Al (OH )3,故答案为:第3周期第VA 族;Al (OH )3;(2)该方程式中Cu 价态由+2下降为+1,P 价态由-3升高为+5,为保证化合价升降数相等,Cu 3P 与H 3PO 4计量数分别为8、3,CuSO 4的系数是24,H 2SO 4系数是24,根据元素守恒,得到:4323342424CuSO +11PH +12H O=8Cu P +3H PO +24H SO ↓,故答案为:24,11,12,8,3,24;(3)①根据氢氧化钠过量时只能生成NaH 2PO 2可知次磷酸只能电离出1个氢离子,因此次磷酸属于一元酸,故答案为:1;②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2,方程式为:42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ↑;故答案为:42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ;③P 4+3NaOH +3H 2O =PH 3↑+3NaH 2PO 2;2H 3PO 2=PH 3↑+H 3PO 4,即P 4~2.5PH 3,若起始时有1molP 4参加反应,则整个工业流程中共生成2.5molPH 3;故答案为:2.5。
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表的综合题试题及详细答案
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表的综合题试题及详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.正电子、负质子等都属于反粒子,它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反。
科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质—反物质。
1997年年初和年底,欧洲和美国的科研机构先后宣布:他们分别制造出9个和7个反氢原子。
这是人类探索反物质的一大进步。
(1)你推测反氢原子的结构是(____)A.由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成B.由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成C.由1个不带电子的中子与1个带负电荷的电子构成D.由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成(2)反物质酸、碱中和反应的实质是(____)A.H-+OH+ =H2O B.H++OH+ =H2OC.H-+OH- =H2O D.H++OH- =H2O(3)若有反α粒子(α粒子即氦核),它的质量数为_________电荷数为_______。
【答案】B A42【解析】【分析】根据反粒子特征和定义进行解答。
【详解】(1)A.由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成的,这是正常氢原子的构成,故A 错误;B.由一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成的,符合反氢原子的构成, 故B正确;C.由一个不带电的中子和一个带负电荷的电子构成的,不正确,因为反氢原子中电子带正电,故C错误;D.由一个带负电荷的质子和一个带负电荷的电子构成,原子不显电性,不能都带负电荷。
故D错误。
答案:B。
(2)酸碱中和反应是H+ +OH-=H2O,根据反物质的定义特征,可知反物质酸碱中和反应为H- +OH+= H2O,所以A符合题意,答案:A;(3)已知a粒子质量数为4,带2个正电荷,因此反a粒子质量数为4, 电荷数为-2。
答案:4;2。
【点睛】根据反粒子的定义:正电子、负质子等都属于反粒子;反粒子的特征:它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反进行解答。
2020-2021备战高考化学与原子结构与元素周期表有关的压轴题及答案
2020-2021备战高考化学与原子结构与元素周期表有关的压轴题及答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.同一周期(短周期)各元素形成单质的沸点变化如下图所示(按原子序数连续递增顺序排列)。
该周期部分元素氟化物的熔点见下表。
氟化物AF BF2DF4熔点/K12661534183(1)A原子核外共有_______种不同运动状态的电子、_______种不同能级的电子;(2)元素C的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为__________;(3)解释上表中氟化物熔点差异的原因:_______;(4)在E、G、H三种元素形成的氢化物中,热稳定性最大的是_______(填化学式)。
A、B、C三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为______(填离子符号)。
【答案】11 4 AlO 2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH- NaF与 MgF2为离子晶体,离子之间以离子键结合,离子键是强烈的作用力,所以熔点高;Mg2+的半径比Na+的半径小,离子电荷比Na+多,故MgF2的熔点比NaF高;SiF4为分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力结合,故SiF4的熔点低 HCl Na+>Mg2+>Al3+【解析】【分析】图中曲线表示8种元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系,H、I的沸点低于0℃,根据气体的沸点都低于0℃,可推断H、I为气体,气体元素单质为非气体,故为第三周期元素,则A为Na,B为Mg,C为Al,D为Si,E为P、G为S,H为Cl,I为Ar。
(1)原子中没有运动状态相同的电子,由几个电子就具有几种运动状态;根据核外电子排布式判断占有的能级;(2)氢氧化铝为两性氢氧化物,有酸式电离与碱式电离;(3)根据晶体类型不同,以及同种晶体类型影响微粒之间作用力的因素解答;(4)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;电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,据此解答。
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表-经典压轴题附详细答案
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表-经典压轴题附详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就,被誉为“稀土界的袁隆平”。
稀土元素包括钪、钇和镧系元素。
请回答下列问题:(1)写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式____,其中电子占据的轨道数为 ____。
(2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时,总是使之先转换成草酸盐,然后经过灼烧而得其氧化物,如2LnCl3+3H2C2O4+nH2O=Ln2(C2O4)3∙nH2O+6HCl。
①H2C2O4中碳原子的杂化轨道类型为____;1 mol H2C2O4分子中含σ键和π键的数目之比为 ___。
②H2O的VSEPR模型为 ___;写出与H2O互为等电子体的一种阴离子的化学式_______。
③HCI和H2O可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体,如HCl∙2H2O,HCl∙2H2O中含有H5O2+,结构为,在该离子中,存在的作用力有___________a.配位键b.极性键c.非极性键d.离子键e.金属键 f氢键 g.范德华力h.π键i.σ键(3)表中列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价:元素名称钪钛钒铬锰元素符号Sc Ti V Cr Mn核电荷数2122232425最高正价+3+4+5+6+7对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价,你发现的规律是___________(4)PrO2(二氧化镨)的晶胞结构与CaF2相似,晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。
假设相距最近的Pr原子与O原子之间的距离为a pm,则该晶体的密度为_____g∙cm-3(用N A表示阿伏加德罗常数的值,不必计算出结果)。
【答案】1s22s22p63s23p63d1 10 sp2杂化 7:2 四面体形 NH2- abfi 五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和()3-10A4141+16234a10N⨯⨯⎫⨯⨯⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)Sc(钪)为21号元素,1s 22s 22p 63s 23p 63d 14s 2,据此写出基态Sc 2+核外电子排布式;s 、p 、d 能级分别含有1、3、5个轨道,基态Sc 2+的核外电子3d 轨道只占了一个轨道,据此计算Sc 2+占据的轨道数;(2)①根据杂化轨道理论进行分析;根据共价键的类型结合该分子的结构进行分析计算; ②根据价层电子对互斥理论分析H 2O 的分子空间构型;等电子体是原子数相同,电子数也相同的物质,据此写出与之为等电子体的阴离子;③HCl ∙2H 2O 中含有H 5O 2+,结构为,据此分析该粒子存在的作用力;(3)根据表中数据,分别写出Sc 、Ti 、V 、Cr 、Mn 的外围电子排布式为:3d 14s 2、3d 24s 2、3d 34s 2、3d 54s 1、3d 54s 2,则有五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s 电子和次高能层d 电子数目之和;(4)根据均摊法进行计算该晶胞中所含粒子的数目,根据密度=m V 进行计算。
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)附答案
2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)附答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.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)+12O2(g)=H2O(g),断开1 mol H-H键和12mol O=O键所吸收的能量(Q1+12Q2) 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+12Q2)>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。
2020-2021高考化学与原子结构与元素周期表有关的压轴题
2020-2021高考化学与原子结构与元素周期表有关的压轴题一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就,被誉为“稀土界的袁隆平”。
稀土元素包括钪、钇和镧系元素。
请回答下列问题:(1)写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式____,其中电子占据的轨道数为 ____。
(2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时,总是使之先转换成草酸盐,然后经过灼烧而得其氧化物,如2LnCl3+3H2C2O4+nH2O=Ln2(C2O4)3∙nH2O+6HCl。
①H2C2O4中碳原子的杂化轨道类型为____;1 mol H2C2O4分子中含σ键和π键的数目之比为 ___。
②H2O的VSEPR模型为 ___;写出与H2O互为等电子体的一种阴离子的化学式_______。
③HCI和H2O可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体,如HCl∙2H2O,HCl∙2H2O中含有H5O2+,结构为,在该离子中,存在的作用力有___________a.配位键b.极性键c.非极性键d.离子键e.金属键 f氢键 g.范德华力h.π键i.σ键(3)表中列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价:元素名称钪钛钒铬锰元素符号Sc Ti V Cr Mn核电荷数2122232425最高正价+3+4+5+6+7对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价,你发现的规律是___________(4)PrO2(二氧化镨)的晶胞结构与CaF2相似,晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。
假设相距最近的Pr原子与O原子之间的距离为a pm,则该晶体的密度为_____g∙cm-3(用N A表示阿伏加德罗常数的值,不必计算出结果)。
【答案】1s22s22p63s23p63d1 10 sp2杂化 7:2 四面体形 NH2- abfi 五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和()3-10A4141+16234a10N⨯⨯⎫⨯⨯⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)Sc(钪)为21号元素,1s 22s 22p 63s 23p 63d 14s 2,据此写出基态Sc 2+核外电子排布式;s 、p 、d 能级分别含有1、3、5个轨道,基态Sc 2+的核外电子3d 轨道只占了一个轨道,据此计算Sc 2+占据的轨道数;(2)①根据杂化轨道理论进行分析;根据共价键的类型结合该分子的结构进行分析计算; ②根据价层电子对互斥理论分析H 2O 的分子空间构型;等电子体是原子数相同,电子数也相同的物质,据此写出与之为等电子体的阴离子;③HCl ∙2H 2O 中含有H 5O 2+,结构为,据此分析该粒子存在的作用力;(3)根据表中数据,分别写出Sc 、Ti 、V 、Cr 、Mn 的外围电子排布式为:3d 14s 2、3d 24s 2、3d 34s 2、3d 54s 1、3d 54s 2,则有五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s 电子和次高能层d 电子数目之和;(4)根据均摊法进行计算该晶胞中所含粒子的数目,根据密度=m V 进行计算。
2020-2021备战高考化学压轴题专题原子结构与元素周期表的经典综合题及详细答案
2020-2021备战高考化学压轴题专题原子结构与元素周期表的经典综合题及详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.磷化铝(AlP )和磷化氢(PH 3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(1)磷元素在元素周期表中的位置:________________。
AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,该反应的另一种产物的化学式为________。
(2)PH 3具有强还原性,能与CuSO 4溶液反应,配平该反应的化学方程式:________CuSO 4+_____PH 3+_____H 2O =_____Cu 3P ↓+_____H 3PO 4+_____H 2SO 4(3)工业制备PH 3的流程如图所示。
①次磷酸属于________元酸。
②白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为:____________________________________。
③若起始时有1 mol P 4参加反应,则整个工业流程中共生成________mol PH 3。
(不考虑产物的损失)【答案】第3周期第VA 族 Al (OH )3 24 11 12 8 3 24 1 P 4 + 3NaOH + 3H 2O =PH 3↑+ 3NaH 2PO 2 2.5【解析】【分析】(1)原子结构中电子层数等于周期数,最外层电子数等于族序数,AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,根据元素守恒确定该反应的另一种产物的化学式;(2)配平化学方程式,就是通过在各物质的化学式前面添加系数,使反应中每种原子个数在反应前后相等的过程,但对于复杂的化学反应通常通过观察,找出变化的特点或规律,常使用化合价来配平,保证化合价升高与降低的数相等即可;(3)①根据物质电离出的氢离子数目确定酸的元数;②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2,据此书写方程式; ③根据发生反应的过程寻找关系式,进行计算即可。
【详解】(1)P 处于第3周期ⅤA 族,AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,根据元素守恒,确定该反应的另一种产物是Al (OH )3,故答案为:第3周期第VA 族;Al (OH )3;(2)该方程式中Cu 价态由+2下降为+1,P 价态由-3升高为+5,为保证化合价升降数相等,Cu 3P 与H 3PO 4计量数分别为8、3,CuSO 4的系数是24,H 2SO 4系数是24,根据元素守恒,得到:4323342424CuSO +11PH +12H O=8Cu P +3H PO +24H SO ,故答案为:24,11,12,8,3,24;(3)①根据氢氧化钠过量时只能生成NaH 2PO 2可知次磷酸只能电离出1个氢离子,因此次磷酸属于一元酸,故答案为:1;②根据图示信息:白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2,方程式为:42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ↑;故答案为:42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ↑;③P 4+3NaOH +3H 2O =PH 3↑+3NaH 2PO 2;2H 3PO 2=PH 3↑+H 3PO 4,即P 4~2.5PH 3,若起始时有1molP 4参加反应,则整个工业流程中共生成2.5molPH 3;故答案为:2.5。
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合题含答案解析
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合题含答案解析一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐—AgN5,目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。
(1)基态Mn2+的价电子排布式为____;银与铜位于同一族,银元素位于元素周期表的___区。
(2)[Mg(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-的晶体的部分结构如图1所示:N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:元素I1/kJ∙mol-1I2/kJ∙mol-1I3/kJ∙mol-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1①X、Y、Z中为N元素的是____,判断理由是__________。
②从作用力类型看,Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。
③N5-为平面正五边形,N原子的杂化类型是_______。
科学家预测将来还会制出含N4-、N6-等平面环状结构离子的盐,这一类离子中都存在大π键,可用符号πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π66),则N4-中的大π键应表示为_________。
(3)AgN5的立方晶胞结构如图2所示,Ag+周围距离最近的Ag+有_______个。
若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为a nm,N A表示阿伏加德罗常数的值,则AgN5的密度可表示为_____g∙cm-3(用含a、N A的代数式表示)。
【答案】3d5 ds Z X最外层为2个电子,X为镁;N的2p轨道处于半充满的稳定状态,其失去第一个电子较难,I1较大,则Z为氮元素配位键氢键 sp254π 12223A8.910 N a⨯⨯【分析】(1)根据构造原理书写出25号Mn 元素的原子核外电子排布式,Mn 原子失去最外层2个电子得到Mn 2+;根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag 在周期表所属区域;(2)①根据元素的电离能大小结合原子结构确定X 、Y 、Z 三种元素,然后判断哪种元素是N 元素;②根据图示,判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型;③结合N 5-为平面正五边形结构,结合原子杂化类型与微粒构型关系分析判断,结合微粒的原子结构分析大π键的形成;(3)根据晶胞中离子的相对位置判断Ag +的配位数,利用均摊方法计算1个晶胞中含有的AgN 5的个数,结合ρ=m V 计算密度大小。
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合题及答案
2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合题及答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.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)+12O2(g)=H2O(g),断开1 mol H-H键和12mol O=O键所吸收的能量(Q1+12Q2) 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+12Q2)>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。
2020-2021备战高考化学压轴题专题原子结构与元素周期表的经典综合题含答案
2020-2021备战高考化学压轴题专题原子结构与元素周期表的经典综合题含答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
回答下列问题:(1)Zn 原子核外电子排布式为__________洪特规则内容_____________泡利不相容原理内容______________________(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn 和Cu 组成。
第一电离能I 1(Zn)__________I 1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
原因是__________(3)ZnF 2具有较高的熔点(872℃ ),其化学键类型是__________;ZnF 2不溶于有机溶剂而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是__________(4)金属Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为__________,配位数为____六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为N A ,Zn 的密度为__________g·cm -3(列出计算式)。
【答案】1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar ]3d 104s 2 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低 每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 离子键 ZnF 2为离子化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为主、极性较小 六方最密堆积(A 3型2A 3N 6a c ⨯⨯⨯ 【解析】【分析】【详解】(1)Zn 原子核外有30个电子,分别分布在1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 能级上,其核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2,洪特规则是指原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低,而泡利原理是指每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子,故答案为:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2;原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低;每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子;(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,失去电子需要的能量较大,Zn 原子轨道中电子处于全满状态,Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态,所以Cu较Zn易失电子,则第一电离能Cu<Zn,故答案为:大于;Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子;(3)离子晶体熔沸点较高,熔沸点较高ZnF2,为离子晶体,离子晶体中含有离子键;根据相似相溶原理知,极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂,ZnF2属于离子化合物而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为共价化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子极性较小,乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小,所以互溶,故答案为:离子键;ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小;(4)金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积,Zn原子的配位数为12,该晶胞中Zn原子个数=12×16+2×12+3=6,六棱柱底边边长为acm,高为ccm,六棱柱体积=[(6×23a)×3×c]cm3,晶胞密度=2AmV3N6a c=⨯⨯⨯,故答案为:六方最密堆积(A3型);12;2A3N6a c⨯⨯⨯。
2020-2021高考化学综合题专题复习【原子结构与元素周期表】专题解析
2020-2021高考化学综合题专题复习【原子结构与元素周期表】专题解析一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A原子核内无中子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的34,A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物.请回答下列问题:(1)C元素在元素周期表中的位置是___;C、D、E三种元素简单离子半径由大到小的顺序为:___(用离子符号表示)。
(2)写出分别由A、D与C形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式___、___。
(3)A与C、E间分别形成甲、乙两种共价化合物,且甲有10个电子,乙有18个电子,则沸点较高的是___ (填化学式)。
(4)F含有的化学键类型是___、___。
(5)D和C形成的一种化合物能与A和C形成的一种化合物反应产生C单质,该反应的离子方程式为___。
【答案】第二周期VIA族 S2-> O2->Na+ H2O 离子键极性共价键 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑【解析】【分析】A原子核内无中子,则A为氢元素;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F,B为氮元素,F为硝酸铵;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的34,则E为硫元素,在第三周期;D与A同主族,且与E同周期,则D为钠元素;A、B、D、E 这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物,则C为氧元素。
【详解】(1)C为氧元素,在元素周期表中的位置是第二周期VIA族;Na+、O2-、S2-离子半径由大到小的顺序为S2-> O2->Na+,故答案为:第二周期VIA族;S2-> O2->Na+;(2)由H、Na与O形成的原子个数比为1:1的化合物分别为H2O2、Na2O2,其电子式分别为、,故答案为:;(3)H与O、S间分别形成H2O、H2S两种共价化合物,因为水分子间存在氢键,则沸点较高,故答案为:H2O;(4)F为硝酸铵,含有离子键和极性共价键,故答案为:离子键、极性共价键;(5)过氧化钠与水反应能生成氧气,则该反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,故答案为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑。
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2020-2021备战高考化学压轴题专题原子结构与元素周期表的经典综合题含详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1.下表标出的是元素周期表的一部分元素,回答下列问题:(1)表中用字母标出的14种元素中,化学性质最不活泼的是____________(用元素符号表示,下同),金属性最强的是___________,非金属性最强的是___________,常温下单质为液态的非金属元素是_________,属于过渡元素的是______________(该空用字母表示)。
(2)B,F,C气态氢化物的化学式分别为______________,其中以___________最不稳定。
(3)第三周期中原子半径最小的是__________________。
【答案】Ar K F Br M H2O、HCl、PH3 PH3 Cl【解析】【分析】由元素在周期表中位置,可知A为氟、B为氧、C为磷、D为碳、E为Ar、F为Cl、G为硫、H为Al、I为Mg、J为Na、K为Ca、L为钾、N为Br、M处于过渡元素。
【详解】(1)表中用字母标出的14种元素中,稀有气体原子最外层达到稳定结构,化学性质最不活泼的是Ar(用元素符号表示,下同);同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强,同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱,故上述元素中金属性最强的为K,非金属性最强的为F;Br2常温下为液态,根据元素在周期表中位置可知M属于过渡元素;故答案为:Ar;K;F;Br;M;(2)B,F,C气态氢化物的化学式分别为H2O、HCl、PH3,同周期自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,故非金属性O>P、Cl>P,非金属性越强,氢化物越稳定,与PH3最不稳定,故答案为:H2O、HCl、PH3;PH3;(3)同周期自左而右原子半径减小,故第三周期中Cl原子半径最小,故答案为:Cl。
2.A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A原子核内无中子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的34,A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物.请回答下列问题:(1)C元素在元素周期表中的位置是___;C、D、E三种元素简单离子半径由大到小的顺序为:___(用离子符号表示)。
(2)写出分别由A、D与C形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式___、___。
(3)A与C、E间分别形成甲、乙两种共价化合物,且甲有10个电子,乙有18个电子,则沸点较高的是___ (填化学式)。
(4)F含有的化学键类型是___、___。
(5)D和C形成的一种化合物能与A和C形成的一种化合物反应产生C单质,该反应的离子方程式为___。
【答案】第二周期VIA族 S2-> O2->Na+ H2O 离子键极性共价键 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑【解析】【分析】A原子核内无中子,则A为氢元素;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F,B为氮元素,F为硝酸铵;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的34,则E为硫元素,在第三周期;D与A同主族,且与E同周期,则D为钠元素;A、B、D、E 这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物,则C为氧元素。
【详解】(1)C为氧元素,在元素周期表中的位置是第二周期VIA族;Na+、O2-、S2-离子半径由大到小的顺序为S2-> O2->Na+,故答案为:第二周期VIA族;S2-> O2->Na+;(2)由H、Na与O形成的原子个数比为1:1的化合物分别为H2O2、Na2O2,其电子式分别为、,故答案为:;(3)H与O、S间分别形成H2O、H2S两种共价化合物,因为水分子间存在氢键,则沸点较高,故答案为:H2O;(4)F为硝酸铵,含有离子键和极性共价键,故答案为:离子键、极性共价键;(5)过氧化钠与水反应能生成氧气,则该反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,故答案为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑。
【点睛】比较离子半径可以用“先层后核再电子”进行比较,S2-有三个电子层,则半径最大,Na+、O2-有两个电子层,但氧的序数小于钠的序数,则O2-的离子半径大于Na+,所以S2-> O2->Na+。
3.下表为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:(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是_______。
(2)②的最高价氧化物的分子式为____。
(3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物,写出符合要求的一种化合物的电子式_____。
(4)W是第四周期与④同主族的元素。
据此推测W不可能具有的性质是___A.最高正化合价为+6 B.气态氢化物比H2S稳定C.最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D.单质在常温下可与氢气化合(5)已知X为第ⅡA族元素(第一到第四周期),其原子序数为a,Y与X位于同一周期,且为第ⅢA族元素,则Y的原子序数b与a所有可能的关系式为____。
【答案】第三周期第ⅣA族 CO2 NaOH:或Na2O2:BD b=a+1或b=a+11【解析】【分析】由元素在周期表中的位置可知:①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。
(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si;(2)②表示C元素,根据元素最高化合价等于原子最外层电子数等于原子序数分析;(3)由H、O、Na中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2等;(4)W是第四周期与④同主族元素,④是O元素,则W为Se元素,根据元素周期律分析判断;(5)根据元素周期表的位置与原子序数关系分析解答。
【详解】由元素在周期表中的位置可知:①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。
(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si,Si原子核外电子排布为2、8、4,所以Si处于元素周期表中第三周期第ⅣA族;(2)②表示C元素,C原子最外层有4个电子,所以其最高价氧化物的分子式为CO2;(3)由H、O、Na中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2等,其中NaOH的电子式为:,Na2O2的电子式为:;(4)W是第四周期与④同主族元素,④是O元素,则W为Se元素。
A. Se原子最外层有6个电子,所以其最高正化合价为+6,A正确;B. 元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性:S>Se,所以气态氢化物稳定性:H2S>H2Se,B错误;C. 同一主族的元素原子序数越大,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
由于非金属性S>Se,所以H2SeO4<H2SO4,C正确;D. 元素的非金属性越强,其单质越容易与氢气化合,由于元素的非金属性:S>Se,S与H2反应需在加热条件下进行,则Se单质与H2反应要求温度会更高,在常温下不可能与H2化合,D错误;故合理选项是BD;(5)X原子序数为a,Y原子序数为b,若X位于第二周期第ⅡA族元素,或X位于第三周期第IIA族,则其同一周期第IIIA的元素Y原子序数为b=a+1;若X位于第四周期第ⅡA族元素,由于第IIA族、第IIIA族之间增加了7个副族和1个第VIII族元素,共10纵行,所以其同一周期第IIIA的元素Y原子序数为b=a+10+1=a+11。
【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律、无机物推断、常用化学用语、元素化合物性质等,掌握元素周期表的结构、元素周期律是正确判断解答的关键,注意元素周期表的结构。
一般情况下同一周期相邻主族元素原子序数相差1,但第IIA、第IIIA有特殊性,还与其在周期表的周期序数有关。
在比较同一周期第IIA、第IIIA元素的原子序数时,若元素位于元素周期表第二、三周期时,原子序数相差1;若元素位于元素周期表第四、五周期时,由于在第IIA与第IIIA之间增加了7个副族和1个第VIII族,共10个纵行,元素的原子序数相差11;若元素位于第六周期,在第IIIB是15种镧系元素,在第七周期在第IIIB是15种锕系元素,元素的原子序数相差25。
4.A、B、C、D、E、F、X、Y、Z九种主族元素的原子序数依次增大,且均不大于20。
B 元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐;盐EYC与AY的浓溶液反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含EYC的溶液;X元素的最外层电子数是其次外层电子数的34倍,D、Y、Z元素的最外层电子数之和为15;E、F、X三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐。
请回答下列问题:(1)B元素的原子结构示意图是____,X元素在周期表中的位置是第__周期第__族。
(2)这九种元素中,金属性最强的是____,非金属性最强的是____。
(3)EYC中化学键类型:_____________,其电子式为___________。
(4)A与B、C、D形成的化合物中,共价键的极性由强到弱的顺序是________(用化学式表示),这些化合物的稳定性由强到弱的顺序为__________(用化学式表示)。
(5)D、E、F简单离子半径由大到小的顺序为_________(填离子符号),F和镁条用导线连接插入NaOH溶液中,镁条作______(填“正极”或“负极”)。
【答案】三 VIA K或钾 F或氟离子键、共价键(或极性键)HF>H2O>NH3 HF>H2O>NH3 F->Na+>Al3+正极【解析】【分析】B元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐,则B为氮元素;盐EYC与AY的浓溶液反应,有黄绿色气体产生,该气体为氯气,氯气同冷烧碱溶液作用,可得到含次氯酸钠溶液,则E为钠元素,Y为氯元素,C为氧元素,A氢元素,因此D是F;X元素的最外层电子数是其次外层电子数的34倍,则X为硫元素;D、Y、Z元素的最外层电子数之和为15,则Z为钾元素;E、F、X三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐,则F为铝元素。
【详解】(1)B为氮元素,原子结构示意图是;X为硫元素,在周期表中的位置是第三周期第VIA族,故答案为:三;VIA;(2)由分析和元素周期律可知,这九种元素中,金属性最强的是钾元素,非金属性最强的是氟元素,故答案为:K或钾;F或氟;(3)次氯酸钠为离子化合物,次氯酸根中有极性共价键,所以次氯酸钠中的化学键为离子键和共价键(或极性键),次氯酸钠的电子式为,故答案为:离子键、共价键(或极性键);;(4)根据非金属性F>O>N,可知氨气、水、氟化氢中,共价键的极性由强到弱的顺序是HF>H2O>NH3,键能大小关系为HF>H2O>NH3,则稳定性由强到弱的顺序为HF>H2O>NH3,故答案为:HF>H2O>NH3;HF>H2O>NH3;(5)氟离子、钠离子、铝离子的核外电子层数相同,则原子序数小的半径大,即离子半径由大到小的顺序为F->Na+>Al3+,铝和镁条用导线连接插入NaOH溶液中,因为镁与氢氧化钠不发生反应,而铝与氢氧化钠能发生氧化还原反应,则镁条作正极,故答案为:F->Na+>Al3+;正极。