題目列表(包括答案和解析)
在元素周期表中,一稀有氣體元素原子的最外層電子構型為4s24p6,與其同周期的A、B、C、D四種元素,它們原子的最外層電子數依次為2、2、1、7,其中A、C兩元素原子的次外層電子數為8,B、D兩元素原子的次外層電子數為18,E、D兩元素處于同族,且在該族元素種,E的氣態氫化物的沸點最高;E、F、G、H四種元素處于同一周期,F的最高價氧化物對應的水化物酸性在同周期中是最強的,G的電負性介于E、F之間,H、F相鄰。回答下列問題:
⑴寫出下列元素符號B___________,H___________。
⑵A、C、D三元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是(寫離子符號)___________。
⑶E、F、G三元素的第一電離能由大到小的順序是(寫元素符號)___________。
⑷D元素所在周期的元素種數為___________,所在族的價電子的電子排布式___________。
⑸F元素的氣態氫化物分子的空間構型是___________,中心原子的雜化類型是___________。
⑹H和F形成一種超硬、耐磨、耐高溫的新型化合物,該化合物屬于___________晶體,其硬度比金剛石___________(填“大”或“小” )。
常見元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,其相關信息如下表:
元素 | 相關信息 |
X | X的基態原子核外只有三個能級,且各能級電子數相等 |
Y | Y的基態原子最外層電子數是其內層電子總數的2.5倍 |
Z | Z的基態價電子結構為nsn-1 |
W | W單質常在火山口附近被發現,其氧化物是造成酸雨的主要原因之一 |
(13分)下表為元素周期表中前四周期的部分元素(從左到右按原子序數遞增排列,部分涉及到的元素未給出元素符號),根據要求回答下列各小題:
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(1)在以上表格中所有元素里基態原子的電子排布中4s軌道上只有1個電子的元素有 (填元素名稱)。
(2)根據元素原子的外圍電子排布的特征,可將元素周期表前四周期元素分成4個區域,分別為s區、p區、d區、ds區,,則屬于s區的元素有 種,屬于d區的元素有 種。第二周期元素中除Ne外電負性由高到低的三種元素依次是 ,電離能由高到低的三種元素依次是 。
(3)Mn、Fe均為第四周期過渡元素,兩元素的部分電離能數據列于下表:
元素 | Mn | Fe | |
電離能 ( kJ·mol-1) | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
回答下列問題:
Mn元素的電子排布式為____________________________________,
Fe2+的電子排布圖為__________________________
比較兩元素的I2、I3可知,氣態Mn2+再失去一個電子比氣態Fe2+再失去一個 電子難。對此,你的解釋是:_____________________________
【解析】(1)考查元素周期表的結構和原子核外電子的排布規律。根據構造原理可知4s軌道上只有1個電子的元素是K、Cr和 Cu。
(2)除ds區外,區的名稱來自于構造原理最后填入電子的能級的符號,即s區包括第IA和ⅡA,共2列。p區包括第ⅢA到第 ⅦA以及0族,共6列。D區包括第3列到第10列,共8列。ds區包括第11和12列,共2列。非金屬性越強,電負性越大,第一電離能也越大,非金屬性是Cl>S>P,所以電負性是Cl>S>P。由于P原子的3p軌道屬于半充滿,屬于第一電離能是Cl>P>S。
(3)根據構造原理可以寫出錳元素的電子排布,即1s22s22p63s23p63d54s2,Fe2+的電子排布圖為1s22s22p63s23p63d6。由于Mn2+的3d軌道屬于半充滿,比較穩定,所以再失去1個電子所需要的能量就高。而Fe2+的3d軌道上有6個電子,Fe3+的3d軌道上有5個電子,屬于不充滿比較穩定,因此3d能級由不穩定的3d6到穩定的3d5半充滿狀態,需要的能量相對要少。
(13分)下表為元素周期表中前四周期的部分元素(從左到右按原子序數遞增排列,部分涉及到的元素未給出元素符號),根據要求回答下列各小題:
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(1)在以上表格中所有元素里基態原子的電子排布中4s軌道上只有1個電子的元素有 (填元素名稱)。
(2)根據元素原子的外圍電子排布的特征,可將元素周期表前四周期元素分成4個區域,分別為s區、p區、d區、ds區,,則屬于s區的元素有 種,屬于d區的元素有 種。第二周期元素中除Ne外電負性由高到低的三種元素依次是 ,電離能由高到低的三種元素依次是 。
(3)Mn、Fe均為第四周期過渡元素,兩元素的部分電離能數據列于下表:
元素 |
Mn |
Fe |
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電離能 ( kJ·mol-1) |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
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I3 |
3248 |
2957 |
回答下列問題:
Mn元素的電子排布式為____________________________________,
Fe2+的電子排布圖為__________________________
比較兩元素的I2、I3可知,氣態Mn2+再失去一個電子比氣態Fe2+再失去一個 電子難。對此,你的解釋是:_____________________________
【解析】(1)考查元素周期表的結構和原子核外電子的排布規律。根據構造原理可知4s軌道上只有1個電子的元素是K、Cr和 Cu。
(2)除ds區外,區的名稱來自于構造原理最后填入電子的能級的符號,即s區包括第IA和ⅡA,共2列。p區包括第ⅢA到第 ⅦA以及0族,共6列。D區包括第3列到第10列,共8列。ds區包括第11和12列,共2列。非金屬性越強,電負性越大,第一電離能也越大,非金屬性是Cl>S>P,所以電負性是Cl>S>P。由于P原子的3p軌道屬于半充滿,屬于第一電離能是Cl>P>S。
(3)根據構造原理可以寫出錳元素的電子排布,即1s22s22p63s23p63d54s2,Fe2+的電子排布圖為1s22s22p63s23p63d6。由于Mn2+的3d軌道屬于半充滿,比較穩定,所以再失去1個電子所需要的能量就高。而Fe2+的3d軌道上有6個電子,Fe3+的3d軌道上有5個電子,屬于不充滿比較穩定,因此3d能級由不穩定的3d6到穩定的3d5半充滿狀態,需要的能量相對要少。
第四周期過渡元素Mn、Fe、Ti可與C、H、O形成多種化合物。(1)下列敘述正確的是 。(填字母)
A.CH2O與水分子間能形成氫鍵 B.CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2雜化
C.C6H6分子中含有6個鍵和1個大
鍵,C6H6是非極性分子
D.CO2晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低
(2)Mn和Fe的部分電離能數據如下表:
元 素 |
Mn |
Fe |
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電離能 /kJ·mol-1 |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
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I3 |
3248 |
2957 |
Mn元素價電子排布式為 ,氣態Mn2+再失去一個電子比氣態Fe2+再失去一個電子難,其原因是 。
(3)根據元素原子的外圍電子排布的特征,可將元素周期表分成五個區域,其中Ti屬于 區。
(4)Ti的一種氧化物X,其晶胞結構如圖所示,則X的化學式為 。已知晶胞邊長為bcm,阿伏伽德羅常數為NA該氧化物的密度為__________________g/cm-3
(5)電鍍廠排放的廢水中常含有劇毒的CN-離子,可在X的催化下,先用NaClO將CN-氧化成CNO-,再在酸性條件下CNO-繼續被NaClO氧化成N2和CO2。
①H、C、N、O四種元素的電負性由小到大的順序為 。
②與CNO-互為等電子體微粒的化學式為 (寫出一種即可)。
③氰酸(HOCN)是一種鏈狀分子,它與異氰酸(HNCO)互為同分異構體,其分子內各原子最外層均已達到穩定結構,試寫出氰酸的結構式 。
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