D.最高价氧化物的水化物的酸性:
T>Q
解析:
由R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,可知R为F,由周期表的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。
由于Z(Ar)为稀有气体,不能比较其非金属性,A错误;R的(原子序数)电子数为9,Q的(原子序数)电子数为35,35—9=26,B正确;F、Cl、Br三种元素位于同主族,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,氢化物的稳定性依次减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,C错误、D正确。
答案:
BD
命题意图:
元素周期律与元素周期表
11.(2013浙江卷)9、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法正确的是
A.钠与W可能形成Na2W2化合物
B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电
C.W得电子能力比Q强
D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体
【解析】由“X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半”可推出X为C,因此Y为O,Z为Si,W为S,Q为Cl。
A选项:
Na和S可形成类似于Na2O2的Na2S2。
Z与Y组成的物质是SiO2,SiO2是原子晶体,熔融时不能导电。
C选项:
S得电子能力比Cl弱。
D选项:
C、O元素都能形成多种同素异形体。
答案:
A
12.(2013天津卷)3、下列有关元素的性质及其递变规律正确的是
A、IA族与VIIA族元素间可形成共价化合物或离子化合物
B、第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
C、同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大
D、同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强
【解析】该题考查元素周期律。
A选项IA族的H元素可以与VIIA族的元素形成共价化合物,Na元素可以与VIIA族的形成离子化合物,正确;B选项第二周期元素从左到右,元素O和F无正价,错误。
C选项同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越小,错误。
D选项同周期金属元素的化合价越高,其失电子能力越弱,如Na、Mg、Al,错误。
答案:
A
13.(2013安徽卷)7.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:
HCHO+O2
CO2+H2O。
下列有关说法正确的是
A.该反应为吸热反应B.CO2分子中的化学键为非极性键
C.HCHO分子中既含α键又含π键D.每生成1.8gH2O消耗2.24LO2
【答案】C
【解析】A、该反应在室温下可以进行,故该反应为放热反应,错误;B、二氧化碳结构为
,为极性键,错误;C、甲醛分子中,含有碳氧双键,故其中既含有
键又含有
键,正确;D、氧气的体积,并没有标明状况,故不一定为2.24L,错误。
【考点定位】以除甲醛气体为新的情境,考查了化学反应基本理论和基本概念,涉及化学反应中能量变化,分子结构、化学键以及气体的体积等相关知识。
14.(2013全国新课标卷1)9、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是
A、W2- X+ B、X+ Y3+
C、Y3+ Z2- D、X+ Z2-
答案:
C
解析:
根据选项可知W、X、Y、Z形成的简单离子分别为W2-、X+、Y3+、Z2-,又知W、X、Y、Z均为短周期元素,且原子序数依次增大,故可推出W为O,X为Na,Y为Al,Z为S,Al3+和S2-均能发生水解,水解打破了水的电离平衡。
O2-不能在水溶液存在,而Na+不水解。
备注:
该题命题结构简单,切入点新颖,考查了离子化合价与其离子电荷的关系,难度不大。
15.(2013安徽卷)25.(15分)
X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:
(1)W位于元素周期表第周期第族;W的原子半径比X的(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的(填“大”或“小”);XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称。
(3)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NOH溶液直至过量,能观察到的现象是________;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是________________________。
(4)在25°、101Kpa下,已知13.5g的
固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式是_________________________________________________。
【答案】
(1)三ⅣA大
(2)小分子间作用力(范德华力)乙酸
(3)先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
(4)4Al(s)+3O2g)=Al2O3(s)△H=-3352kJ/mol
【解析】
(1)X的最高价氧化对应的水化物为H2XO3,可以确定X的化合价为+4价,故可能为C、Si;Y是地壳中含量最高的为O,Z最外层电子为3s23p1,为Al;W质子数为28-14=14为Si,综上所述可知X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Si。
(2)Al是金属,Si是非金属,所以铝的第一电离能比硅的小。
CO2形成的晶体是分子晶体,由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是分子间作用力(范德华力)。
H、C、O三种元素形成的同种分子间氢键的物质是乙酸。
(3)由于氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液中,所以实验中观察到的实验现象是先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液,单质硅和HF反应生成化学方程式是Si+4HF=SiF4↑+2H2↑。
(4)13.5g的Al的物质的量是0.5mol,所以4mol铝完全反应放出的热量是419kJ×8=3352kJ,因此该反应的热化学方程式是4Al(s)+3O2g)=Al2O3(s)△H=-3352kJ/mol
【考点定位】以物质结构为基础,考查原子结构、分子结构,元素周期表和元素周期律,反应热的计算及热化学方程式的书写。
16.(2013天津卷)7、X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。
X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)_______________________。
(2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质(写分子式)________________。
(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系
其中C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。
写出C的结构式________;D的电子式_________。
①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为_____________。
由A转化为B的离子方程式________________________。
②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。
用离子方程式表示A溶液显碱性的原因_________________________________________。
A、B浓度均为0.1mol/L的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是_________________________________;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有_______________________。
【解析】该题以周期律和周期表为基础知识,考查元素推断、重要元素化合物的性质、化学用语、电解质溶液中离子浓度大小比较等重要知识。
(1)根据短周期元素X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0,可推知X、Y元素分别为H和C,Q与X同主族推知Q为Na元素,Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素,推知Z为O元素,R为Al元素。
原子半径大小顺序为Na>Al>C>O>H
(2)C和H形成的物质是有机化合物,含极性键又含非极性键,分子质量最小的只能是C2H2。
(3)C溶于水显酸性的气体只能是CO2,D是淡黄色固体,只能是过氧化钠,则CO2的结构式是
;过氧化钠的电子式是
。
①B为两性不溶物,A B均由三种元素组成,根据转化关系A为NaAlO2,B为Al(OH)3,由A转化为B的离子方程式AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-或2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-。
②A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性,A是Na2CO3,B是NaHCO3。
A显碱性的原因是CO32-的水解。
水解的离子方程式为CO32-+H2O
HCO3-+OH-。
二者等浓度的混合溶液中,离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),碳酸根的水解程度比碳酸氢根的水解程度大。
在滴加盐酸至中性时,碳酸钠和盐酸反应生成NaHCO3,NaHCO3和盐酸反应生成NaCl、H2O、CO2、如果溶质全是NaCl,由于有CO2,溶液就显酸性,所以溶质是NaHCO3、NaCl、CO2。
答案:
(1)Na>Al>C>O>H;
(2)C2H2;(3)
;
。
①NaAlO2;②AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-或2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-。
③CO32-+H2O
HCO3-+OH-;c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);NaHCO3、NaCl、CO2(或H2CO3)
17.(2013山东卷)32.(8分)【化学——物质结构与性质】
卤素元素包括F、Cl、Br等。
(1)下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是____________。
(2)利用“卤化硼法”课合成含B和N两种元素的功能陶瓷,右图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为________,该功能陶瓷的化学式为___________。
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和_________。
第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。
(4)若BCl3与XYm通过B原子与X原子间的配位健结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是________。
解析:
(1)非金属性越强,电负性越大。
同主族自上而下非金属性逐渐减弱,电负性逐渐降低,a正确;F是最强的非金属,没有正价,b错误;HF分子间存在氢键沸点大于HBr的,c错误;卤素单质自上而下单质的熔点逐渐升高,d错误,答案选a。
(2)B原子半径大于N原子半径,所以白球是B原子,黑球是N原子。
其中B原子的个数是
,N原子个数是
,所以该物质的化学式是BN。
(3)根据价层电子对互斥理论可知,BCl3和NCl3中心原子含有的孤对电子对数分别是(3-3×1)÷2=0、(5-3×1)÷2=1,所以前者是平面三角形,B原子是sp2杂化。
后者是三角锥形,N原子是sp3杂化。
(4)在BCl3分子中B原子最外层的3个电子全部处于成键,所以在该配合物中提供孤对电子的应该是X原子,B原子提供空轨道。
答案:
(1)a
(2)2;BN(3)sp2;sp3(4)X
18.(2013全国新课标卷2)37.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
前四周期原子序数依次增大的元素A,B,C,D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为_______。
(2)四种元素中第一电离最小的是____,电负性最大的是____。
(填元素符号)
(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_________;D的配位数为_______;
②列式计算该晶体的密度_______g·cm-3。
(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有_____;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为_______,配位体是____。
解析:
A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子相差为8,所以A是F,B是K。
与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2,C应该是Fe,D应该是Ni。
(1)根据构造原理可知,D2+的价层电子排布图为
。
(2)金属性越强,第一电离能越小,所以四种元素中第一电离最小的是K。
非金属性越强,电负性越大,所以电负性最大的是F。
(3)①根据晶胞的结构简式可知,F原子的个数是
;K原子的个数是
;Ni原子个数是
,所以该化合物的化学式是K2NiF4。
②根据晶胞的结构简式可知,中间的立方体中Ni原子周围最近的F原子个数是6,既配位数是6。
③根据①可知该晶胞的目的应该是
g·cm-3。
(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物是K3[FeF6],含有的化学键是离子间和配位健,其中复杂的离子是[FeF6]3-,配体是F-。
答案:
(1)
(2)KF
(3)①K2NiF4;6
②
(4)离子键、配位键;[FeF6]3-;F-
19.(2013全国新课标卷1)37.[化学—选修3:
物质结构与性质](15分)
硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号,该能层具有的原子轨道数为、电子数为。
(2)硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,,该反应的化学方程式为。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
1硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是。
2SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是。
(6)在硅酸盐中,SiO44-四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根;其中Si原子的杂化形式为。
Si与O的原子数之比为化学式为
考点:
考查基态原子核外电子排布、金属晶体、化学方程式的书写、杂化轨道、化学键
审题策略:
根据金刚石的结构,可以推知晶体硅的结构;由键能与物质稳定性的关系,可以解释(5)中的问题。
根据均摊原理可以得出(6)中的结论。
解析:
(1)硅是14号元素,根据构造原理可知,基态电子排布式为1s22s22p63s23p2,所以能量最高的为M能层,该能层有s、p、d能级,共计有1+3+5=9个原子轨道。
其中最外层电子数是4个。
(2)硅由于性质活泼,在自然界中物单质存在,主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在于地壳中。
(3)硅和金刚石的结构类似,属于原子晶体,硅原子间以共价键结合。
在金刚石晶胞中每个面心具有一个碳原子,晶体硅和金刚石类似,则面心位置贡献的原子为
个。
(4)根据原子守恒可知,生成物还有氯化镁和氨气,则反应的化学方程式是Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2。
(5)①烷烃分子中C-C键和C-H键的键能大于硅烷中的Si-Si键和Si-H键的键能,稳定性强,所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。
②由于键能越大,物质越稳定,C-H键的键能大于C-O键的键能,故C-H键比C-O键稳定