高考化学提高题专题复习原子结构与元素周期表练习题含答案Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:18990418
- 上传时间:2023-01-02
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:170.29KB
高考化学提高题专题复习原子结构与元素周期表练习题含答案Word文档下载推荐.docx
《高考化学提高题专题复习原子结构与元素周期表练习题含答案Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学提高题专题复习原子结构与元素周期表练习题含答案Word文档下载推荐.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
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π
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π
),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anm,NA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、NA的代数式表示)。
【答案】3d5dsZX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sp2
12
【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=
计算密度大小。
【详解】
(1)Mn是25号元素,根据构造原理可得Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+,其价电子排布式为3d5;
Ag、Cu在周期表中位于第IB,发生变化的电子有最外层的s电子和次外层的d电子,属于ds区元素;
(2)①X的第一、第二电离能比较小且很接近,说明X原子最外层有2个电子,容易失去,则X为Mg元素,Z的第一电离能在三种元素中最大,结合N原子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,可推知Z为N元素,Y是O元素;
②在该晶体中阳离子[Mg(H2O)6]2+的中心离子Mg2+含有空轨道,而配位体H2O的O原子上含有孤电子对,在结合时,Mg2+提供空轨道,H2O的O原子提供孤电子对,二者形成配位键;
在阴离子[(N5)2(H2O)4]2-上N5-与H2O的H原子之间通过氢键结合在一起,形成N…H-O,故二者之间作用力为氢键;
③若原子采用sp3杂化,形成的物质结构为四面体形;
若原子采用sp2杂化,形成的物质结构为平面形;
若原子采用sp杂化,则形成的为直线型结构。
N5-为平面正五边形,说明N原子的杂化类型为sp2杂化;
在N5-中,每个N原子的sp2杂化轨道形成2个σ键,N原子上还有1个孤电子对及1个垂直于N原子形成平面的p轨道,p轨道间形成大π键,N5-为4个N原子得到1个电子形成带有1个单位负电荷的阴离子,所以含有的电子数为5个,其中大π键是由4个原子、5个电子形成,可表示为
;
(3)根据AgN5的晶胞结构示意图可知,假设以晶胞顶点Ag+为研究对象,在晶胞中与该Ag+距离相等且最近的Ag+在晶胞面心上,通过该顶点Ag+可形成8个晶胞,每个面心上的Ag+被重复使用了2次,所以与Ag+距离相等且最近的Ag+的数目为
=12个;
在一个晶胞中含有Ag+的数目为8×
+6×
=4,含有N5-的数目为1+12×
=4,晶胞体积为V=(2a×
10-7)3cm3,则ρ=
g/cm3。
【点睛】
本题考查了物质结构,涉及电离能的应用、作用力类型的判断、大π的分析、晶胞计算,掌握物质结构知识和晶体密度计算方法是解题关键,要注意电离能变化规律及特殊性,利用均摊方法分析判断晶胞中含有微粒数目,结合密度计算公式解答。
2.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行如下实验:
先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应;
乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,再让乙烯与溴水反应。
请回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生了加成反应,其理由是________(填序号)。
①使溴水褪色的反应不一定是加成反应
②使溴水褪色的反应就是加成反应
③使溴水褪色的物质不一定是乙烯
④使溴水褪色的物质就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中一定含有的一种杂质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是________________。
在实验前必须全部除去,除去该杂质的试剂可用________。
(3)为验证乙烯与溴发生的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用
试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是_____________________________________________________________________________。
【答案】不能①③
溶液(答案合理即可)若乙烯与
发生取代反应,必定生成
,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与
发生加成反应,则生成
,溶液的酸性变化不大,故可用
试纸予以验证
根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,该淡黄色的浑浊物质应该是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为
,据此分析解答。
(1)根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,则可能是该还原性气体与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色,则溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应,所以①③正确,故答案为:
不能;
①③;
(2)淡黄色的浑浊物质是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为
选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体,但是不能与乙烯反应,也不能引入新的气体杂质,根据除杂原则,可以选用
溶液,故答案为:
溶液(答案合理即可);
(3)若乙烯与
试纸予以验证,故答案为:
若乙烯与
试纸予以验证。
3.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】ArKFBrMH2O、HCl、PH3PH3Cl
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。
(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。
4.下表是元素周期表的一部分。
表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f
(2)以上13种元素中,____(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
i在周期表中的位置_________。
(3)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。
核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:
原子核对核外电子的吸引力;
形成稳定结构的倾向。
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·
mol-1);
锂
失去第一个电子
519
502
580
失去第二个电子
7296
4570
1820
失去第三个电子
11799
6920
2750
失去第四个电子
9550
11600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量______________。
②表中X可能为以上13种元素中的_____(填写字母)元素。
用元素符号表示X和j形成化合物的化学式_____。
③Y是周期表中_____族元素。
【答案】①④m第三周期ⅤA族Li原子失去1个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难aNa2O和Na2O2ⅢA
(1)金属是导体(锗是半导体),石墨是导体;
(2)越容易失去第一个电子,第一电离能越小;
(3)根据电离能的大小结合原子核外电子排布判断可能的元素种类,注意电离能的大小能判断出元素的化合价,即最外层电子数。
根据元素周期表中元素的分布知识,可以知道a是Na,b是H,c是Mg,d是Sr,e是Sc,f是Al,g是Ge,h是C,j是O,i是P,k是Sb,l是Cl,m是Ar;
(1)金属是电的良导体,石墨棒是电的良导体,金属有Na、Mg、Sr、Sc、Al,锗是半导体,故答案为:
①④;
(2)从题目所给信息知道,原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关,还与形成稳定结构的倾向有关.结构越稳定失电子所需能量越高,在所给13种元素中,处于零族的m元素已达8e-的稳定结构,因此失去核外第一个电子需要的能量最多;
i是P,位于元素周期表的第三周期ⅤA族;
(3)①锂原子核外共有3个电子,其中两个在K层,1个在L层,当失去最外层的一个电子后,锂离子处于稳定结构,根据题给信息可知,要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构,因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量;
②由表中数据可知:
X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多),而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍,故第一个电子为最外层的1个电子,而其他几个电子应处于内层;
结合所给的周期表知,X应为a,即钠元素,和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2;
③由表中所给Y的数据可知,Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大,而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量,因此Y元素的最外层有3个电子,即为ⅢA族的元素Al。
5.A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素,原子序数依次增大。
A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体。
C与B、H在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17。
D与F同周期。
G的单质常用作半导体材料。
请回答:
(1)C和H分别与A形成的简单化合物沸点较高的是________(填化学式),理由是_____________。
(2)C、E形成的简单离子半径大小:
r(C)______r(E)(填>
、<
或=)
(3)请写出F最高价氧化物对应的水化物在水溶液中的电离方程式______________。
(4)B与G形成的化合物常用于做耐高温材料,工业可用碳热还原法制取:
将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应,请写出化学反应方程式_____________。
【答案】H2OH2O分子间存在氢键>
H++AlO2-+H2O
Al(OH)3
Al3++3OH-3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO
A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素,原子序数依次增大。
A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体,则A为H;
G的单质常用作半导体材料,G为Si,结合原子序数可知F为Al;
C与B、H在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,17÷
3=5…2,B为N、C为O、H为S,D与F同周期,位于第三周期,D为Na、E为Mg,以此来解答。
由上述分析可知,A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Mg、F为Al、G为Si、H为S。
(1)C和H分别与A形成的简单化合物分别是H2O、H2S,其中沸点较高的是H2O,原因是H2O分子间存在氢键,增加了分子之间的吸引力;
(2)O2-、Mg2+核外电子排布相同。
具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则C、E形成的简单离子半径大小:
r(C)>
r(E);
(3)F最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离,电离方程式为H++AlO2-+H2O
Al3++3OH-;
(4)将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应,其化学反应方程式为3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO。
本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。
把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键,注意元素化合物知识的应用,题目侧重考查学生的分析与应用能力。
6.A、B、C、D、E、F的核电荷数依次增大,且均为核电荷数小于18的非稀有气体元素。
A的单质是自然界中密度最小的气体,A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物,B、C原子的最外层电子数之和等于11,D+与C的简单离子的最外层电子排布相同,C、E原子的最外层电子数相同。
(1)写出元素符号:
B______,D______。
(2)A元素具有两个中子的核素的表示符号为______,E的简单离子的结构示意图是______。
(3)A2C2的分子式为______。
(4)将少量
的单质通入足量NaOH溶液中,发生反应的离子方程式是______。
【答案】NNa
H2O2Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种短周期主族元素,A单质是自然界中密度最小的气体为氢气,A为H元素,A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物,为H2O、H2O2,则C为O元素,C原子最外层有6个电子,B、C原子的最外层电子数之和等于11,则B最外层有5个电子,B为N元素;
D+与C的简单离子核外电子排布相同,判断为Na+,D为Na元素,C、E原子的最外层电子数相同,则C、E同主族,E为S元素,F为Cl元素,然后根据问题分析、解答。
根据上述分析可知:
A是H,B是N,C是O,D是Na,E是S,F是Cl元素。
(1)B元素符号为N,D元素符号为Na;
(2)A是H原子,原子核内有1个质子,若原子核内有2个中子,则其质量数为1+2=3,用符号表示为
E是S,S原子获得2个电子变为S2-,则S2-的简单离子的结构示意图是
(3)A是H,C是O,A2C2是H2O2;
(4)F是Cl,Cl2能够与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,该反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
本题考查了元素的位置、结构、性质关系及其应用,根据元素的原子结构及物质的性质、位置关系及形成化合物的性质推断元素是解题关键,题目侧重考查学生分析推理能力、知识迁移应用能力。
7.某元素原子的电子排布式为
,根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系,完成下列各题:
(1)该元素处于元素周期表的第______周期,该周期的元素种数是______;
(2)该元素处于元素周期表的第______族,该族的非金属元素种数是______。
(3)试推测该元素处于元素周期表的______区,该区包含族的种类是______。
【答案】四18ⅢA1pⅢA~ⅦA族、0族
(1)电子层数=周期数,由核外电子排布可知,该元素处于第四周期,含有18种元素;
(2)根据外围电子排布可知,为主族元素,主族族序数=最外层电子数,非金属性元素的最外层电子数大于电子层数,据此判断;
(3)根据价层电子排布为4s24p1,可以确定该元素在p区,ⅡA~ⅦA族、零族。
(1)根据元素原子有4个电子层容纳电子,则该元素处于第四周期,该周期元素原子的电子排布式为[Ar]3d1-104s1-24p1-6,故共有18种元素;
(2)由外围电子排布为4s24p1,可知该元素处于p区,为主族元素,最外层电子数为3,处于ⅢA族,本族元素只有一种非金属元素--硼;
(3)由外围电子排布为4s24p1,可知该元素处于p区,由该区元素的价层电子的电子排布为ns24p1-6,可以确定所包含元素族的种数为ⅢA~ⅦA族、零族。
对于主族元素,最外层电子数等于族数,周期数等于电子层数。
8.如表所示为元素周期表的一部分,参照元素①~⑩在表中的位置,请回答下列问题:
(1)写出①和④两种元素原子按1:
1组成的常见化合物的电子式______。
(2)用电子式表示⑥和⑨形成化合物的过程:
______。
(3)③、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为______(用化学式表示)。
(4)已知周期表中存在对角相似规则,如②与⑦在周期表中处于对角线位置则化学性质相似,②的氧化物、氢氧化物也有两性,写出②的氢氧化物与⑥的氢氧化物反应的化学方程式______。
(5)⑤、⑥、⑩的离子半径由大到小的顺序为______(用离子符号表示)。
【答案】
HClO4>
HNO3>
H3PO4Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2OCl->
F->
Na+
由元素在周期表中位置,可知①是H,②是Be,③是N,④是O,⑤是F,⑥是Na,⑦是Al,⑧是P,⑨是S,⑩是Cl。
(1)①和④两种元素原子按1:
1组成的常见化合物为过氧化氢;
(2)⑥和⑨形成化合物为硫化钠,为离子化合物;
(3)非金属性越强,对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强;
(4)②的氢氧化物与⑥的氢氧化物反应,生成偏铍酸钠、水;
(5)离子核外电子层越多,离子半径越大;
具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小。
1组成的常见化合物为过氧化氢,分子式是H2O2,在该分子中2个O原子形成一个共价键,每个O原子分别与H原子形成1个共价键,因此H2O2的电子式为
(2)⑥和⑨形成化合物为硫化钠,Na2S为离子化合物,Na+与S2-之间通过离子键结合,用电子式表示Na2S形成化合物的过程为:
(3)元素的非金属性越强,其对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强,③、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物分别是HNO3、H3PO4、HClO4,三种酸的酸性由强到弱的顺序为HClO4>
H3PO4;
(4)②的氢氧化物Be(OH)2是两性氢氧化物,可以与⑥的氢氧化物NaOH反应,生成偏铍酸钠和水,反应方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O;
(5)离子核外电子层数越大,离子半径越大;
对于电子层结构相同的离子来说,离子核外电子层数越多,离子半径越大;
所以⑤、⑥、⑩三种元素的离子F-、Na+、Cl-的离子半径由大到小的顺序为Cl->
Na+。
本题考查了元素及化合物的推断及元素周期律的应用。
掌握元素的位置、结构与性质的关系、元素化合物知识为解答的关键。
注重原子结构与元素化合物知识相结合的训练,侧重考查学生的分析与应用能力。
9.A、B、C、D为原子序数依次增大短周期元素,A的最外层电子数是其电子层数2倍;
B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E;
D的L层电子数等于其它电子层上的电子数之和。
(1)A元素名称为______,D在周期表中的位置________,离子半径大小B___C(填“>
”“<
”或“=”)。
(2)B的两种单质在常温下都是气体,它们互为____________。
比较B的氢化物和D的氢化物沸点:
B___D(填“>”“<”或“=”),原因是_________________。
(3)E中含有化学键类型:
_________,属于___________化合物(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)用电子式表示C与D的二元化合物的形成过程:
_____________________。
(5)氢原子与B分别形成10电子和18电子分子,写出18电子分子转化成10电子分子的化学方程式__________________。
【答案】碳第三周期第VIA>
同素异形体>
水分子间存在氢键离子键和非极性共价键离子化合物
2H2O2
2H2O+O2↑
短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大,A的最外层电子数是其电子层数2倍,则A原子核外有2个电子层,核外电子排布是2、4,A是C元素;
B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,淡黄色固体
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 化学 提高 专题 复习 原子结构 元素 周期表 练习题 答案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)