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下表是元素周期表的一部分.表中所列的字母分别代表一种化学元素.
a b
c d e
f
(1)元素a和元素b的简单氢化物熔点较高的是
H2O
H2O
(用化学式填空),其原因是
O元素的非金属性大于C元素,且水中存在氢键,导致水的熔点大于甲烷
O元素的非金属性大于C元素,且水中存在氢键,导致水的熔点大于甲烷

(2)a和d可形成不同晶体,下列说法正确的是(NA是阿佛加德罗常数)
ad
ad

A.元素a的单质可能是原子晶体或分子晶体
B.mg d元素形成的晶体中,含共价键数目为m NA/7
C.元素a与元素d形成的化合物40g,含NA个分子
D.元素d的最高价氧化物6g,含共价键物质的量为0.4mol
(3)c和e形成的化合物的中,每个阳离子周围距离最近且等距离的阳离子有
12
12
个,一个晶胞中的阴离子数目为
4
4
个.晶体中阳离子和阴离子核间距为a cm,该化合物相对分子质量为M,NA为阿伏加德罗常数,则晶体密度为
M
2a3NA
M
2a3NA
g/cm3
(4)f原子的外围电子排布式为
3d64s2
3d64s2
,其晶胞结构如图,f单质的晶体密度为ρg/cm3,f相对原子质量为M,阿伏伽德罗常数NA,则f的原子半径为
3
4
×
3
2M
ρNA
3
4
×
3
2M
ρNA
分析:根据元素在周期表中的位置知,a、b、c、d、e、f分别是C、O、Na、Si、Cl、Fe元素,
(1)同一周期元素中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其氢化物的熔点越高,且水中存在氢键;
(2)C和Si可形成不同晶体,
A.碳元素的单质有金刚石、C60等,根据晶体中存在的微粒确定晶体类型;
B.d是Si元素,硅晶体中每个硅原子含有2个共价键;
C.元素a与元素d形成的化合物是碳化硅,碳化硅是原子晶体;
D.元素d的最高价氧化物是二氧化硅,二氧化硅晶体中每个硅原子含有4个硅氧键;
(3)Na和Cl形成的化合物的中,每个阳离子周围距离最近且等距离的阳离子有12个,一个晶胞中的阴离子数目为4个.晶体中阳离子和阴离子核间距为a cm,该化合物相对分子质量为M,NA为阿伏加德罗常数,根据ρ=
m
V
计算其密度;
(4)f是Fe元素,铁原子中3d和4s能级上的电子为其外围电子,根据构造原理书写其外围电子排布式;
利用均摊法计算该晶胞中铁原子个数,再结合密度公式进行计算.
解答:解:根据元素在周期表中的位置知,a、b、c、d、e、f分别是C、O、Na、Si、Cl、Fe元素,
(1)同一周期元素中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其氢化物的熔点越高,且水中存在氢键,所以氢化物熔点较高的是H2O,
故答案为:H2O;O元素的非金属性大于C元素,且水中存在氢键,导致水的熔点大于甲烷;
(2)C和Si可形成不同晶体,
A.碳元素的单质有金刚石、C60等,金刚石为原子晶体,C60为分子晶体,所以元素a的单质可能是原子晶体或分子晶体,故正确;
B.硅晶体中每个硅原子含有2个共价键,所以mg Si元素形成的晶体中,含共价键数目=
mg
28g/mol
×2×NA/mol
=
mNA
14
,故错误;
C.元素a与元素d形成的化合物是碳化硅,碳化硅是原子晶体,其构成微粒是原子,所以不含分子,故错误;
D.元素d的最高价氧化物是二氧化硅,二氧化硅晶体中每个硅原子含有4个硅氧键,则元素d的最高价氧化物6g,其物质的量是0.1mol,则含共价键物质的量为0.4mol,故正确;
故选ad;
(3)Na和Cl形成的化合物的中,每个阳离子周围距离最近且等距离的阳离子个数=3×
1
2
=12,一个晶胞中的阴离子数目=
1
8
+6×
1
2
=4,该晶胞中阴阳离子个数都是4,晶体中阳离子和阴离子核间距为a cm,该化合物相对分子质量为M,NA为阿伏加德罗常数,ρ=
m
V
=
M
NA
×4
(2a)3
g/cm3 =
M
2a3NA
g/cm3
故答案为:12;4;
M
2a3NA

(4)f是Fe元素,铁原子中3d和4s能级上的电子为其外围电子,根据构造原理知其外围电子排布式3d64s2
该晶胞中铁原子个数=1+
1
8
×8
=2,其密度ρ=
M
NA
×2
V
g/cm3,所以其V=
2M
ρNA
cm3
设原子半径为x,设晶胞的棱长为y,y2+2y2=(4x)2
y=
16
3
x
,其体积=(
16
3
x
3cm3=
2M
ρNA
cm3,x=
3
4
×
3
2M
ρNA
cm,
故答案为:3d64s2
3
4
×
3
2M
ρNA
点评:本题以元素周期律和元素周期表为载体考查了物质结构和性质,涉及晶胞的计算、晶体类型的判断、阿伏伽德罗常数的有关计算等知识点,难点是晶胞的计算,要求学生有丰富的空间想象能力及计算能力,难度较大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:

主族
周期
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2
3
(1)最活泼的非金属元素是
F
F
(用元素符号或化学式表示,下同);碱性最强的是
NaOH
NaOH
,该物质存在的化学键类型是
离子键、共价键
离子键、共价键

(2)⑤元素与⑧元素形成化合物的电子式是

(3)③⑦⑧三种元素原子半径由小到大的顺序是
F<Cl<S
F<Cl<S

(4)将⑤⑥两种单质用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,⑥这一极发生
还原
还原
(填“氧化”或“还原”)反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下表是元素周期表的一部分,表中的序号分别代表某一种化学元素.请按要求完成下列问题:
(1)写出元素⑦的元素名称

(2)元素?在元素周期表中的位置是
周期,
ⅤⅢ
ⅤⅢ
族.
(3)用元素符号将①、②、③、⑥四种元素按原子半径由大到小的顺序排列
Na>Si>N>F
Na>Si>N>F

(4)在这些元素中,最活泼的金属元素是
K
K
(填元素符号,下同),最活泼的非金属元素是
F
F
,最不活泼的元素是
Ar
Ar

(5)写出③、⑤两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式
OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]-
OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]-

(6)写出①元素形成的4核10电子微粒的化学式
NH3
NH3

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科目:高中化学 来源: 题型:

下表是元素周期表的一部分.表中所列的字母分别代表一种化学元素.
A B C D E
F G H
I J K
L
M N
O
试回答下列问题:
(1)I的元素符号为
Sc
Sc
,K的元素名称为

(2)写出基态时J元素原子的电子排布式
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d64s2
,N元素原子的简化电子排布式
[Xe]4f145d106s26p5
[Xe]4f145d106s26p5

(3)下列对比正确的是
cd
cd

a.原子半径H>G>B>A;          b.第一电离能E>D>C>B;
c.电负性A>H>G>K;            d.最高价氧化物的水化物酸性B>A>H>G;
(4)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是
bc
bc

a.L位于元素周期表中第五周期、ⅠA族,属于s区元素;
b.O位于元素周期表中第七周期、ⅧB族,属于d区元素;
c.M的外围电子排布式为6s1,属于ds区元素;
d.H所在族的外围电子排布式为ns2np2,属于p区元素;
(5)短周期中某种元素的最高价氧化物1mol与12molNaOH恰好完全反应生成正盐,该元素在元素周期表中的位置为
周期
ⅤA
ⅤA
族.

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科目:高中化学 来源: 题型:

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.
a b
c d
e f g h
i
j
(1)i是铁元素,其原子的最外层电子数为2,请写出铁元素的原子结构示意图

(2)由以上元素形成的金属单质中,熔点最低的是
Na
Na
.(填元素符号)
(3)NH3?H2O的电离方程式为NH3?H2ONH4++OH-,试判断NH3溶于水后,形成的NH3?H2O的合理结构是
(b)
(b)
(填序号).
(4)1906年的诺贝尔化学奖授予为制备F2单质作出重要贡献的化学家莫瓦桑,请预测首先被用来与F2反应制备稀有气体化合物的元素是
j
j
(填写字母).
(5)利用稀有气体化合物,人们实现了许多制备实验上的突破.如用XeO3在碱性条件下与NaBrO3反应生成NaBrO4,同时放出Xe.写出上述反应方程式:
XeO3+3NaBrO3═3NaBrO4+Xe↑
XeO3+3NaBrO3═3NaBrO4+Xe↑

(6)a与g形成的化合物是
共价
共价
(填“离子”或“共价”)化合物.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下表是元素周期表的一部分,针对所给的11种元素,完成下列各小题.
周期      主族  IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅥⅠA  0
2        C  N  O  F  
3  Na  Mg    Si    S  Cl  Ar
4    Ca            
(1)化学性质最不活泼的元素是
 
(填元素名称);
(2)Cl原子结构示意图为
 

(3)第三周期元素中,最高价氧化物对应水化物碱性最强的是
 
 (填化学式);
(4)O和N中,原子半径较大的是
 

(5)“高钙牛奶”中的钙是指
 
(填“元素”或“单质”);
(6)Cl的气态氢化物的稳定性比F的气态氢化物
 
(填强或弱);
(7)常温下为红棕色气体的氧化物的化学式是
 

(8)镁是一种重要的金属材料,工业上采用电解熔融氯化镁获得金属镁,该反应的化学方程式为
 

(9)S元素形成的一种氢化物的化学式是
 
,该物质中H元素与S元素的质量比m(H):m(S)=
 
.(相对原子质量:H-1   S-32)

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