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X、Y、Z、W是短周期的四种元素,有关它们的信息如下表所示。
元素 | 部分结构知识 | 部分性质 |
X | X原子核外电子占有9个原子轨道 | X的一种氧化物是形成酸雨的主要物质 |
Y | Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半 | Y能形成多种气态氢化物 |
Z | Z原子的最外层电子数多于4 | Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6 |
W | W原子的最外层电子数等于2n-3(n为原子核外电子层数) | 化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+ |
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A、B、C、D、E、F周表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表:
元素 | 相关信息 |
A | A是周期表中原子半径最小的元素 |
B | B元素的原子价电子排布为ns11np14 |
C | M的基态原子L层电子数是K层电子数的3倍 |
D | D是第三周期中第一电离能最小的元素 |
E | E是地壳中含量最多的金属元素 |
F | 有多种化合价,其某种高价阳离子的价电子具有较稳定的半充满结构 |
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下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑨种元素,填写下列空白:
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 零 |
2 | | | | ① | ② | ③ | | |
3 | ④ | | | ⑤ | | | ⑥ | ⑦ |
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氧族元素的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含氧族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1) S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 。
(2)Se原子在元素周期表中位置为 ;
其基态原子核外价电子的轨道表示式为 。
(3)气态SeO3分子的立体构型为 。
(4)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中存在的共价键类型为: 。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为_____________________________________________________
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(1)非金属单质A是实验室里常用的惰性电极材料,A元素原子基态时的电子排布图为 。
(2)B原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子,下列叙述正确的是 (填字母序号)
a.B的气态氢化物的沸点在同族元素的氢化物中最低
b.B的第一电离能、电负性都比A的大
c.A的气态氢化物比B的气态氢化物稳定
d.A的含氧酸一定比B的含氧酸酸性强
(3)铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中。超细铜粉的某制备方法如下:
①[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S三种元素的第一电离能从小到大的顺序为: 。
②SO42-空间构型是 。 写出一种与SO32-互为等电子体的分子 。
③NH4CuSO3中的金属阳离子的结构示意图为 。
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Q、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期元素,在短周期的所有元素中Q的原子半径与Z的原子半径之比最小(不包括稀有气体),R、X、Y三种元素的原子核外电子层数相同,同一周期中R的一种单质的熔点最高,Y与Q、R、X、Z均能形成多种常见化合物。
(1)X在周期表中的位置: ,其原子核外有 种不同形状的电子云。这五种元素中,最外层有两个未成对电子的元素是 (用元素符号表示)。
(2)ZYQ的电子式是_______________。
(3)Q分别与X、Y形成的最简单化合物的稳定性______>______(用分子式表示)
(4)Q与R两元素可组成多种分子,其空间构型可能是 (填写序号)。
a.直线型 b.平面形 c.三角锥形 d.正四面体
(5)常温下液态化合物甲只含上述元素中的两种,分子中原子个数比1︰1,请你仅用一个化学方程式表示甲既有氧化性又有还原性:________________________________。
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短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。X氢化物的水溶液显碱性;Y在元素周期表中所处的周期序数与族序数相等;Z单质是将太阳能转化为电能的常用材料;W是重要的“成盐元素”,主要以钠盐的形式存在于海水中。请回答:
(l)Y在元素周期表中的位置是__________;X氢化物的电子式是__________。
(2)X氢化物的水溶液与W氢化物的水溶液混合后恰好反应时,溶液呈__________(填“酸”、“碱”或“中”)性,用离子方程式表示其原因是__________。
(3)Y-AgO电池是应用广泛的鱼雷电池,其原理如下图所示。
该电池的负极反应式是__________。
(4)Z和W比较,非金属性较弱的是__________(填元素符号),下列可以验证这一结论的是__________(填序号)。
a.元素在地壳中的含量
b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.断开氢化物中1molH-Z或H-W键所需的能量
d.Z与W以共价键形成化合物时,Z或W显示的电性
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有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素;A元素的原子半径是所有元素中原子最小的;C元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M;E与A同主族,且与E同周期;F元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2;A、B、C、E、F这五种元素,每—种与D元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答:
(1)D元素在周期表中的位置为______________。
(2)可以比较D和F得电子能力强弱的是___________________(填写编号)。
a.比较这两种元素原子半径的大小
b.二者形成的化合物中,D元素的原子显负价
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(3)盐M中含有的化学键类型有______________________;并写出其中阳离子的电子式_________________。
(4)已知1molE与水反应放出283.5kJ的热量,试写出E与水反应的热化学反应方程式
________________________________________________________________。
(5)固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质。其工作原理如下图所示。
①固体氧化物中的O2-向_________(填“正”或“负”)极移动。
②电极b为电池_________极,其电极反应式为______________________________。
③若作为燃料气,则接触面上发生的反应为______________________________。
④若作为燃料气,则接触面上发生的反应为________________________________。
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现有部分短周期主族元素的有关信息,如下表:
元素编号 | T | X | Y | Z | W |
元素的性质或原子结构情况 | 短周期主族元素中原子半径最大 | 最外层上的电子数比次外层少1个且单质是气体 | 核外共有13种运动状态不同的电子 | 若低温蒸发液态空气,因其沸点较低可先获得它的单质 | 核外有5种不同能量的电子且其中有两个未成对的电子 |
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A、B、C、D四种主族元素分布在三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B与C为同一周期,A与D为同一主族,C元素的价电子排布为ns2πp2n,D在空气中燃烧可以得到淡黄色固体。又知四种元素分别形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,一种是固体。请回答下列问题:
(1)D在元素周期表中的位置是 。
(2)比较元素B和C的第一电离能:B C(填“大于”、“小于”或“不确定”),将BA3通入溴水中可发生反应,生成B的单质和一种盐Y,B的单质中的σ键和π键个数比为 ,盐Y的晶体类型是 。
(3)D与A形成的粒子个数比为1:1的简单化合物可与水反应生成A的单质,该反应的化学方程式为 。
(4)已知B2A4和过氧化氢混合可作火箭推进剂。12.8g液态B2A4与足量过氧化氢反应生成B的单质和气态水,放出256.65kJ的热量:
写出液态B2A4和氧气反应生成B的单质和液态A2C的热化学方程式 。
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