4.下表是钠和镁的第一.二.三电离能(KJ·mol-1). 元素 I1 I2 I3 Na 496 4 562 6 912 Mg 738 1 451 7 733 请试着解释:为什么钠易形成Na+.而不易形成Na2+?为什么镁易形成Mg2+.而不易形成Mg3+? 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(13分)(1)钠镁铝三种元素中第一电离能最大的是      
(2)某正二价阳离子核外电子排布式为[Ar]3d54s0,该金属的元素符号为      
(3)微粒间存在非极性键、配位键、氢键及范德华力的是      

A.NH4Cl晶体 B.Na3AlF6晶体 C.Na2CO3?10H2O晶体 
D.CuSO4溶液 E. CH3COOH溶液 
(4)部分共价键键能数据如下表:   

 
H-H
 
N-H
 
N-N
 
N=N
 
N≡N
 
键能/kJ?mol-1
 
436
 
391
 
159
 
418
 
945
 
根据上表数据推算并写出由氮气和氢气合成氨气的热化学方程式:               
(5)乙醇和乙醚是同分异构体,但它们性质存在差异:
 
 
分子式
 
结构简式
 
熔点
 
沸点
 
水溶性
 
乙醇
 
C2H6O
 
C2H5OH
 
-114.3℃
 
78.4 °C
 
互溶
 
二甲醚
 
C2H6O
 
CH3OCH3
 
-138.5℃
 
 -24.9℃
 
微溶
 
  乙醇和二甲醚沸点及水溶性差异的主要原因是                                
(6)金属铜溶于在浓氨水与双氧水的混合溶液,生成深蓝色溶液。该深蓝色的浓溶液中加入乙醇可见到深蓝色晶体析出,请画出呈深蓝色的离子的结构简式         

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(12分)ABCDEFG七种前四周期元素,其原子序数依次增大。A的原子中没有成对电子;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图;F是地壳中含量最高的金属元素;GF同主族。请回答下列问题:

(1)写出F元素基态原子的核外电子排布式              

(2)BCD三种元素电负性由大到小的顺序是                (用元素符号表示);

(3)下列有关上述元素的说法,正确的是           (填序号);

CA3沸点高于BA4,主要是因为前者相对分子质量较大

②Ni(BD)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,因此固态Ni(BD)4属于离子晶体

C的氢化物的中心原子采取sp2杂化

F单质的熔点高于E单质,是因为F单质的金属键较强

⑤比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G

(4)CA3分子的空间构型为            ,1 mol B2A4分子中含有         molσ键;

(5)ED是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高,其原因是                                           

说明:O摄氏度=273K

【解析】原子中没有成对电子只有氢元素,即A是H。基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,说明这三种轨道分别是1s、2s和2p,又因为每种轨道中的电子总数相同,所以B是C。根据氢化物沸点变化趋势如图可判断,氢化物形成的晶体是分子晶体,但D的最高,沸点是100℃,说明氢化物中含有氢键,且D位于第二周期,故D是O。地壳中含量最高的金属元素是Al,即F是Al。GF同主族,G的原子序数最大,则G是Ga。由于ABCDEFG的原子序数依次增大,所以C是N。

(1)Al的原子序数是13,所以基态原子的核外电子排布式1S22S22P63S23P1

(2)电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引了的大小,非金属性越强,电负性越大。C、N、O均属于同一周期元素,原子序数逐渐增大,所以非金属性逐渐增强,即电负性大小顺序为O > N > C

(3)氨气中含有氢键所以其沸点高于甲烷的,①不正确。CCl4、苯等有机溶剂均属于非极性分子,根据相似相溶原理可判断Ni(CO)4应为分子晶体,②不正确。氨气分子中的中心原子有4对电子对,其中有1对孤电子对,所以空间构型是三角锥形,采用sp3杂化,③不正确。镁合铝是金属,形成的是金属晶体,金属原子半径越小,金属离子的电荷数越多,金属键越强,所以④正确。比G的原子序数少1的元素是锌,由于锌的核外电子均是全充满,稳定,所以其第一电离能要大于Ga,⑤正确。

(4)在CH2=CH2中含有4个C-H单键和1个碳碳双键,而双键又是又1个σ键和1个键构成的,所以1mol乙烯中含有5molσ键。

(5)氧化镁和氯化钠均属于离子晶体,形成离子晶体的离子键越强,熔点越高。形成离子键的离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强,镁离子半径小于钠离子半径氧离子半径小于氯离子半径,所以氧化镁的熔点高于氯化钠的。

 

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(12分)ABCDEFG七种前四周期元素,其原子序数依次增大。A的原子中没有成对电子;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图;F是地壳中含量最高的金属元素;GF同主族。请回答下列问题:

(1)写出F元素基态原子的核外电子排布式              

(2)BCD三种元素电负性由大到小的顺序是                 (用元素符号表示);

(3)下列有关上述元素的说法,正确的是            (填序号);

CA3沸点高于BA4,主要是因为前者相对分子质量较大

②Ni(BD)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,因此固态Ni(BD)4属于离子晶体

C的氢化物的中心原子采取sp2杂化

F单质的熔点高于E单质,是因为F单质的金属键较强

⑤比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G

(4)CA3分子的空间构型为            ,1 mol B2A4分子中含有          molσ键;

(5)ED是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高,其原因是                                            

说明:O摄氏度=273K

【解析】原子中没有成对电子只有氢元素,即A是H。基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,说明这三种轨道分别是1s、2s和2p,又因为每种轨道中的电子总数相同,所以B是C。根据氢化物沸点变化趋势如图可判断,氢化物形成的晶体是分子晶体,但D的最高,沸点是100℃,说明氢化物中含有氢键,且D位于第二周期,故D是O。地壳中含量最高的金属元素是Al,即F是Al。GF同主族,G的原子序数最大,则G是Ga。由于ABCDEFG的原子序数依次增大,所以C是N。

(1)Al的原子序数是13,所以基态原子的核外电子排布式1S22S22P63S23P1

(2)电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引了的大小,非金属性越强,电负性越大。C、N、O均属于同一周期元素,原子序数逐渐增大,所以非金属性逐渐增强,即电负性大小顺序为O > N > C

(3)氨气中含有氢键所以其沸点高于甲烷的,①不正确。CCl4、苯等有机溶剂均属于非极性分子,根据相似相溶原理可判断Ni(CO)4应为分子晶体,②不正确。氨气分子中的中心原子有4对电子对,其中有1对孤电子对,所以空间构型是三角锥形,采用sp3杂化,③不正确。镁合铝是金属,形成的是金属晶体,金属原子半径越小,金属离子的电荷数越多,金属键越强,所以④正确。比G的原子序数少1的元素是锌,由于锌的核外电子均是全充满,稳定,所以其第一电离能要大于Ga,⑤正确。

(4)在CH2=CH2中含有4个C-H单键和1个碳碳双键,而双键又是又1个σ键和1个键构成的,所以1mol乙烯中含有5molσ键。

(5)氧化镁和氯化钠均属于离子晶体,形成离子晶体的离子键越强,熔点越高。形成离子键的离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强,镁离子半径小于钠离子半径氧离子半径小于氯离子半径,所以氧化镁的熔点高于氯化钠的。

 

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(附加题)短周期元素A、B、C、D中,0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子,0.4g A的氧化物恰好与100ml 0.2mol/L的盐酸完全反应,A原子核内质子数目与中子数目相等,B元素原子核外第三层电子数目比第一层多1个,C-比A元素的离子多1个电子层,D元素的原子核外第二层比第一层多2个电子.回答下列问题:
(1)A、B、C、D四种元素的名称分别是

(2)C-的结构示意图为
;D元素在周期表中的位置是
第二周期、ⅣA
第二周期、ⅣA

(3)元素D的气态氢化物的电子式为
,其分子的结构特点是具有
正四面体
正四面体
结构,在一定条件下该氢化物可与单质C发生取代反应,若将等物质的量的该氢化物与单质C混合,在一定条件下充分反应后,生成物中物质的量最大的是
HCl
HCl
(用化学式填写);
(4)工业上冶炼单质A的化学方程式为
MgCl2(熔融)
 电解 
.
 
Mg+Cl2
MgCl2(熔融)
 电解 
.
 
Mg+Cl2

(5)工业上常用单质B冶炼难熔的金属,写出氧化铁和单质B在高温下反应的化学方程式
Fe2O3+2Al
 高温 
.
 
Al2O3+3Fe
Fe2O3+2Al
 高温 
.
 
Al2O3+3Fe
,该反应属于
放热
放热
反应(填“放热”或“吸热”),若反应中有0.25mol氧化铁参加反应,则消耗B单质的质量是
13.5g
13.5g
,反应中转移电子的个数为
9.03×1023
9.03×1023

(6)若将单质A、B用导线连接插入到氢氧化钠溶液中可以组成原电池,则正极材料是
Mg
Mg
(用化学式填写),负极电极反应是
2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+3H2
2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+3H2

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钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工业和航海工业,下列是有关钛的冶炼及应用的问题。
(1)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:
TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO
已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)          H=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)   H=-566 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) H=+141 kJ·mol-1
则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的 H=______________,
(2)钠热还原法是冶炼金属钛的方法之一,主要反应原理为:4Na+TiCl44NaCl+Ti,该反应不能在水溶液中进行,一是因为TiCl4会强烈水解生成TiO2,另一原因_______________(用适当化学方程式辅以必要的文字说明)。
(3)镁还原法也是冶炼金属钛的常用方法,其主要反应原理如下:          
MgCl2Mg+Cl2                    TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
从海水中提取MgCl2时,先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,写出Mg(OH)2溶度积表达式:_______________可加入适当过量的熟石灰,从Mg(OH)2溶解平衡角度解释其原因_________________
(4)TiCl4与LiOH在水溶液中一定条件下可反应生成Li4Ti5O12(钛酸锂),Li4Ti5O12可与LiMn2O4(锰酸锂)等正极材料组成理离子二次电池,工作时Li+ 在电池内定向移动,其电池反应为:使用时先充电,写出其充电式的阳极反应_______________,放电时Li+的移动方向 _______________。

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同步练习册答案