1.[2008珠海一模]已知A、B、C、D和E五種分子所含原子的數目依次為1、2、3、4和6,且都含有18個電子,又知B、C和D是由兩種元素的原子組成,且D分子中兩種原子個數比為1:1。
請回答:
(1) 組成A分子的原子的核外電子排布式是 ;
(2) B和C的分子式分別是 和 ;C分子的立體結構呈 形,該分子屬于 分子(填“極性”或“非極性”);
(3) 向D的稀溶液中加入少量氯化鐵溶液現象是 ,該反應的化學方程式為
(4) 若將1molE在氧氣中完全燃燒,只生成1molCO2和2molH2O,則E的分子式是 。
|
(3)有無色氣體產生 2H2O2===2H2O+O2↑ (4)CH4O。
2 [2008茂名一模]Al和Si、Ge和As在元素周期表金屬和非金屬過渡位置上,在其單質和化合物在建筑業(yè)、電子工業(yè)和石油化工等方面應用廣泛。請回答下列問題:
(1) As 的價層電子構型為
(2) AlCl3是化工生產中的常用催化劑,熔點為192.6℃,熔融狀態(tài)以二聚體A12C16形式存在,其中鋁原子與氯原子的成鍵類型是
(3)超高導熱絕緣耐高溫納米氮化鋁(AlN)在絕緣材料中的應用廣泛,AlN晶體與金剛石類似,每個Al原子與個N原子相連,與同一個Al原子相連的N原子構成的空間構型為。在四大晶體類型中,AlN屬于 晶體。
(4)Si和C 同主族,Si、C和0成鍵情況如下:
在C和0之間可以形成雙鍵形成CO2分子,而Si和O則不能和碳那樣形成有限分子原因是
(5)SiCl4(l)常用作煙霧劑,原因Si存在3d軌道,能同H20 (l)配位而劇烈水解,在潮濕的空氣中發(fā)煙,試用化學方程式表示其原理
(l) 4s24p3( l 分) (2)共價鍵(或σ鍵) (l分)
(3) 4 (l分)正四面體(l分)原子(2分) (4) Si一0大于C一0的鍵,C=0的鍵能大于Si=O的鍵能,所以Si和O成單鍵,而C和O以雙鍵形成穩(wěn)定分子( 2 分)
(5)SiCl4(l) + 3H2O (l) = H2Si03 (s) + 4HCl(aq) ( 2 分)
選修有機化學5
3.元素電離能和元素電負性
第一電離能:氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去1個電子,轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能。常用符號I1表示,單位為kJ/mol!
(1).原子核外電子排布的周期性.
隨著原子序數的增加,元素原子的外圍電子排布呈現周期性的變化:每隔一定數目的元素,元素原子的外圍電子排布重復出現從ns1到ns2np6的周期性變化.
(2).元素第一電離能的周期性變化.
隨著原子序數的遞增,元素的第一電離能呈周期性變化:
★同周期從左到右,第一電離能有逐漸增大的趨勢,稀有氣體的第一電離能最大,堿金屬的第一電離能最小;
★同主族從上到下,第一電離能有逐漸減小的趨勢.
說明:
①同周期元素,從左往右第一電離能呈增大趨勢。電子亞層結構為全滿、半滿時較相鄰元素要大即第 ⅡA 族、第 ⅤA 族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰元素。Be、N、Mg、P
②.元素第一電離能的運用:
a.電離能是原子核外電子分層排布的實驗驗證.
b.用來比較元素的金屬性的強弱. I1越小,金屬性越強,表征原子失電子能力強弱.
(3).元素電負性的周期性變化.
元素的電負性:元素的原子在分子中吸引電子對的能力叫做該元素的電負性。
隨著原子序數的遞增,元素的電負性呈周期性變化:同周期從左到右,主族元素電負性逐漸增大;同一主族從上到下,元素電負性呈現減小的趨勢.
電負性的運用:
a.確定元素類型(一般>1.8,非金屬元素;<1.8,金屬元素).
b.確定化學鍵類型(兩元素電負性差值>1.7,離子鍵;<1.7,共價鍵).
c.判斷元素價態(tài)正負(電負性大的為負價,小的為正價).
d.電負性是判斷金屬性和非金屬性強弱的重要參數(表征原子得電子能力強弱).
例8.下列各組元素,按原子半徑依次減小,元素第一電離能逐漸升高的順序排列的是
A.K、Na、Li B.N、O、C C.Cl、S、P D.Al、Mg、Na
例9.已知X、Y元素同周期,且電負性X>Y,下列說法錯誤的是
A.X與Y形成化合物時,X顯負價,Y顯正價
B.第一電離能可能Y小于X
C.最高價含氧酸的酸性:X對應的酸性弱于Y對應的酸性
D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmY小于HmX
例10.氣態(tài)中性原子失去一個電子轉化為氣態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能(I1),氣態(tài)正離子繼續(xù)失去電子所需最低能量依次稱為第二電離能(I2)、第三電離能(I3)……下表是第三周期部分元素的電離能[單位:eV(電子伏特)]數據.
元素 |
I1/eV |
I2/eV |
I3/eV |
甲 |
5.7 |
47.4 |
71.8 |
乙 |
7.7 |
15.1 |
80.3 |
丙 |
13.0 |
23.9 |
40.0 |
丁 |
15.7 |
27.6 |
40.7 |
下列說法正確的是
A.甲的金屬性比乙強 B.乙的化合價為+1價
C.丙一定為非金屬元素 D.丁一定是金屬元素
例11.在下面的電子結構中,第一電離能最小的原子可能是
A.ns2np3 B.ns2np5 C.ns2np4 D.ns2np6
例12.第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(g)處于基態(tài)時,失去一個電子成為氣態(tài)陽離子X+(g)所需的能量.下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數變化的曲線圖.
請回答以下問題:
(1).認真分析上圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律,將Na--Ar之間六種元素用短線連接起來,構成完整的圖像.
(2).從上圖分析可知,同一主族元素原子的第一電離能I1變化規(guī)律是______________;
(3).上圖中5號元素在周期表中的位置是________________________________________;
(4).上圖中4、5、6三種元素的氣態(tài)氫化物的沸點均比同主族上一周期的元素氣態(tài)氫化物低很多,原因是:__________________________________.
例12.(1).見上圖(右) (2).從上到下依次減小
(3).第三周期,ⅤA族
(4).因同主族上一周期的元素的氫化物分子間存在氫鍵
例13.1932年美國化學家鮑林首先提出了電負性的概念.電負性(用X表示)也是元素的一種重要性質,若 x 越大,其原子吸引電子的能力越強,在所形成的分子中成為帶負電荷的一方.下面是某些短周期元素的 x 值:
元素符號 |
Li |
Be |
B |
C |
O |
F |
Na |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
x 值 |
0.98 |
1.57 |
2.04 |
2.55 |
3.44 |
3.98 |
0.93 |
1.61 |
1.90 |
2.19 |
2.58 |
3.16 |
⑴.通過分析 x 值變化規(guī)律,確定N、Mg的 x 值范圍:
<x (N)< , <x (Mg)< .
⑵.推測x值與原子半徑的關系是 ;根據短周期元素的x值變化特點,體現了元素性質的 變化規(guī)律.
⑶.某有機化合物結構中含S-N鍵,其共用電子對偏向 (寫原子名稱).
⑷.經驗規(guī)律告訴我們:當成鍵的兩原子相應元素的 x 差值△x>1.7時,一般為離子鍵,當△ x<1.7時,一般為共價鍵.試推斷AlBr3中化學鍵類型是 .
⑸.預測周期表中, x 值最小的元素位于 周期 族.(放射性元素除外)
例13.(1).2.55 3.44 0.93 1.57
(2).電負性隨原子半徑減小而增大,周期性
(3).氮 (4).共價鍵 (5).6,IA
『綜合模擬訓練』
2.(構造原理)
了解多電子原子中核外電子分層排布遵循的原理,能用電子排布式表示1-36號元素原子核外電子的排布.
(1).原子核外電子的運動特征可以用電子層、原子軌道(亞層)和自旋方向來進行描述.在含有多個核外電子的原子中,不存在運動狀態(tài)完全相同的兩個電子.
(2).原子核外電子排布原理.
①.能量最低原理:電子先占據能量低的軌道,再依次進入能量高的軌道.
②.泡利不相容原理:每個軌道最多容納兩個自旋狀態(tài)不同的電子.
③.洪特規(guī)則:在能量相同的軌道上排布時,電子盡可能分占不同的軌道,且自旋狀態(tài)相同.
洪特規(guī)則的特例:在等價軌道的全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)、全空時(p0、d0、f0)的狀態(tài),具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1.
(3).掌握能級交錯圖和1-36號元素的核外電子排布式.
①根據構造原理,基態(tài)原子核外電子的排布遵循圖⑴箭頭所示的順序。
②根據構造原理,可以將各能級按能量的差異分成能級組如圖⑵所示,由下而上表示七個能級組,其能量依次升高;在同一能級組內,從左到右能量依次升高;鶓B(tài)原子核外電子的排布按能量由低到高的順序依次排布。
例3.表示一個原子在第三電子層上有10個電子可以寫成
A.310 B.3d10 C.3s23p63d2 D. 3s23p64s2
例4.下列電子排布中,原子處于激發(fā)狀態(tài)的是
A.1s22s22p5 B. 1s22s22p43s2
C. 1s22s22p63s23p63d44s2 D. 1s22s22p63s23p63d34s2
例5.下列關于價電子構型為3s23p4的粒子描述正確的是
A.它的元素符號為O
B.它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4
C.它可與H2生成液態(tài)化合物
D.其電子排布圖為:
1s 2s 2p 3s 3p
例6.按所示格式填寫下表有序號的表格:
原子序數 |
電子排布式 |
價層電子排布 |
周期 |
族 |
17 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
1s22s22p6 |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
⑩ |
3d54s1 |
⑾ |
、鯞 |
例6.①.1s22s22p63s23p5 ②.3s23p5 ③.3 ④.ⅦA ⑤.10 ⑥.2s22p6
⑦.2 ⑧.0 ⑨.24 ⑩.1s22s22p63s23p63d54s1 ⑾.4
例7.(1).砷原子的最外層電子排布式是4s24p3,在元素周期表中,砷元素位于__________
周期 族;最高價氧化物的化學式為 ,砷酸鈉的化學式是 .
(2).已知下列元素在周期表中的位置,寫出它們最外層電子構型和元素符號:
①.第4周期ⅣB族 ;
②.第5周期ⅦA族 .
例7.(1).4 ⅤA As2O5 Na3AsO4
(2).①.3d24s2 Ti 、.5S25p5 I
1.電子云:用小黑點的疏密來描述電子在原子核外空間出現的機會大小所得的圖形叫電子云圖.離核越近,電子出現的機會大,電子云密度越大;離核越遠,電子出現的機會小,電子云密度越小.
電子層(能層):根據電子的能量差異和主要運動區(qū)域的不同,核外電子分別處于不同的電子層.原子由里向外對應的電子層符號分別為K、L、M、N、O、P、Q.
原子軌道(能級即亞層):處于同一電子層的原子核外電子,也可以在不同類型的原子軌道上運動,分別用s、p、d、f表示不同形狀的軌道,s軌道呈球形、p軌道呈紡錘形,d軌道和f軌道較復雜.各軌道的伸展方向個數依次為1、3、5、7.
例1.下列關于氫原子電子云圖的說法正確的是
A.通常用小黑點來表示電子的多少,黑點密度大,電子數目大
B.黑點密度大,單位體積內電子出現的機會大
C.通常用小黑點來表示電子繞核作高速圓周運動
D.電子云圖是對運動無規(guī)律性的描述
例2.下列有關認識正確的是
A.各能級的原子軌道數按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7
B.各能層的能級都是從s能級開始至f能級結束
C.各能層含有的能級數為n -1
D.各能層含有的電子數為2n2
29.(7分) 某班一次社會實踐活動是到連云港堿廠參觀,該廠主要產品之一是小蘇打(碳酸氫鈉)。參觀結束,同學們帶回一些化驗室里廢棄的小蘇打樣品,來測定其中碳酸氫鈉的質量分數(假設該樣品中只含有氯化鈉一種雜質)。取樣品9.3 g逐滴加入稀鹽酸,生成CO2氣體的質量與滴加稀鹽酸的質量關系如右圖所示,求:(計算結果用百分數表示,保留到小數點后一位數字)
(1)樣品中碳酸氫鈉的質量分數。
(2)恰好完全反應時,所得溶液中溶質的質量分數。
連云港市2009年高中段學校招生統(tǒng)一文化考試
28.(12分) 某化學興趣小組有一次活動的內容是:對一包干燥的紅色粉末組成進行探究。請你參與并回答有關問題。
[教師提醒]它由Cu 、Fe2O3 、Fe(OH)3三種固體中的一種或兩種組成。
[提出猜想]紅色粉末可能的組成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3
③只有 Fe(OH)3 ④是Fe2O3 、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu 、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu 、Fe(OH)3的混合物
[資料獲悉](1)2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
(2)白色無水CuSO4遇水變藍
(3)Cu在FeCl3溶液中發(fā)生反應:2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2
[探究思路]利用物質的性質不同設計實驗加以甄別,先分別探究其中是否含有Fe(OH)3 、Cu等,逐步縮小范圍,然后再選擇適當的試劑和方法通過實驗探究其組成。
(裝置內空氣中的水蒸氣、CO2忽略不計)
[實驗探究]
(1)甲同學取適量紅色粉末裝入試管中,按圖28-1
進行實驗。結果無水CuSO4沒有變藍,從而排除
猜想中的 ▲ 。(填猜想中的序號)
(2)在甲同學實驗結論的基礎上,乙同學另取少量紅色粉末于試管中,滴加足量稀鹽酸,振蕩后觀察,發(fā)現固體全部溶解,溶液變色。乙同學認為可以排除猜想中的①和⑤,而丙同學認為只能排除猜想①,你認為 ▲ 的觀點正確(填“乙”或“丙”)。
(3)丁同學為進一步確定紅色粉末的組成,稱取該粉末5.0g裝入硬質玻璃管中,按圖28-2在通風櫥中進行實驗。開始時緩緩通入CO氣體,過一段時間后再加熱使其充分反應。待反應完全后,停止加熱,仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻。反應前后稱量相關裝置和物質的總質量,其數據如下表:
|
反應前 |
反應后 |
Ⅰ 組 |
玻璃管和紅色粉末的總質量為37.3 g |
玻璃管和固體物質的總質量為36.1 g |
Ⅱ 組 |
洗氣瓶和所盛溶液 的總質量為180.0 g |
洗氣瓶和瓶中物質 的總質量為183.1 g |
[交流討論]
(1)在裝置A中先通CO氣體的作用是 ▲ 。
(2)應該選擇 ▲ 組的實驗數據計算來確定紅色粉末的組成。最終計算結果表明:該紅色粉末的組成是猜想中的第 ▲ 組(填序號)。
(3)寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式 ▲ ;實驗中觀察到A裝置中的現象為 ▲ 。
(4)為了防止溶液倒吸,本實驗停止加熱前是否需要先斷開A和B的連接處? ▲ (填“需要”或“不需要”),理由是 ▲ 。
[反思評價] 戊同學指出:從環(huán)保角度,圖28-2裝置有嚴重不足之處。你認為應該如何改進? ▲ 。
[拓展延伸]有同學提出丁同學上述實驗中的CO還可以用H2代替,并將圖28-2中B裝置換成盛有堿石灰(生石灰和氫氧化鈉固體混合物)的干燥管,來確定該紅色粉末的組成,你認為是否可行? ▲ (填“可行”或“不可行”)。
27.(7分) 今年我市九年級化學實驗操作考查的方法是由考生抽簽確定考題,小華同學抽到的題目是“以雞蛋殼和稀鹽酸為原料制取CO2”。小華完成該實驗的部分操作過程如下圖所示:
(1)小華上述操作過程中有明顯錯誤的是 ▲ (填字母序號)。
(2)操作A中,小華松開手片刻后,看到燒杯內的導管中形成一段 ▲ ,證明裝置不漏氣。
(3)若要驗證雞蛋殼的主要成分CaCO3中的Ca2+,只要在反應后溶液中逐滴加入 ▲ 溶液,觀察到 ▲ 現象即可(雞蛋殼中的雜質不干擾反應現象)。若所加試劑正確,但實驗剛開始階段卻觀察不到應有的現象,則原因是 ▲ 。
(4)若將雞蛋殼換為鋅粒,利用上述實驗中涉及到的儀器和藥品可以制取另一種常見氣體,該反應的化學方程式是 ▲ 。
26.(9分) A-J均為初中化學中的常見物質,已知A、B的組
成元素相同,B是最常用的溶劑;常溫下C、E均為無刺激性
氣味的氣體,且C為單質;A、B、D、E、J均為氧化物,J
是常用的干燥劑;F、G是粗鹽中含有較多的可溶性雜質,它
們的陽離子是硬水中含有較多的金屬離子;H、I均為白色難
溶于水的鹽,其中H能溶于酸,而I卻不溶于酸。A-J之間
的轉化關系如圖所示(其中“ ”代表物質之間的轉化關
系,部分反應物、生成物和反應條件已略去)。
(1)寫出下列物質的化學式:B ▲ ;D ▲ ;I ▲ ;J ▲ 。
(2)寫出下列轉化的化學反應方程式:A C ▲ ; H G ▲ ;
判斷:H G的反應屬于基本反應類型中的 ▲ 反應。
25.(8分) 2009年春節(jié)聯歡晚會上,劉謙的魔術表演激起了人們強烈的好奇心,并在全國范圍內掀起了魔術表演的熱潮。在學?萍脊(jié)活動中,一位九年級同學給低年級同學表演了一組化學小魔術,請你利用所學化學知識揭開其中之謎。
魔術一“奇花變色”
道具如圖25-1所示,該魔術中可觀察到“鐵樹”上浸有無色酚酞試液的棉團由白色變?yōu)?u> ▲ 色。該魔術中沒有涉及的性質是 ▲ (填字母序號)。
A.氨分子是不斷運動的 B.氨分子有一定質量
C.濃氨水具有揮發(fā)性 D.氨氣的水溶液顯堿性
魔術二“瓶吞雞蛋”
道具如圖25-2所示,將注射器中NaOH濃溶液注入瓶中,片刻后會看到雞蛋被“吞”入瓶中。該魔術中涉及的化學反應為 ▲ (用化學方程式表示)。
魔術三“水中生火”
道具如圖25-3所示,當通過導管向熱水中通入氧氣時,白磷在水下燃燒。該魔術說明燃燒需要的條件為:①可燃物;②達到燃燒所需要的 ▲ ;③有充足的 ▲ 。
魔術四“‘清水’變‘牛奶’”
道具如圖25-4所示,當A溶液加到燒杯中,無色溶液變成白色濁液。若A為酸溶液,則A、B的可能組合:A為 ▲ ;B為 ▲ 。(只需寫一組)
24.(6分) NaNO2(亞硝酸鈉)、NaCl和物質M (不含結晶水)的溶解度曲線如圖24-1所示,請根據圖像和有關信息回答下列問題:
(1)t2 ℃時,NaNO2、NaCl
和M的溶解度由大到小的順
序是 ▲ 。
(2)如圖24-2所示,當往試
管中加入5mL稀鹽酸時,試
管內立刻產生大量氣泡,同時
放熱使燒杯中飽和溶液變渾濁
(不考慮水分蒸發(fā))。請判斷:
該飽和溶液中的溶質是NaNO2、
NaCl和M中的 ▲ 。
(3)分別將NaNO2、NaCl和M的飽和溶液從t2℃降溫到t1℃時,三種溶液中溶質的質量分數由大到小的順序是 ▲ 。
(4)NaNO2有毒,其外觀和咸味與食鹽很相似,因此要防止因誤食NaNO2而發(fā)生中毒事故。為了區(qū)別NaNO2、NaCl固體,某化學興趣小組同學查閱資料獲得如下信息: NaNO2的水溶液呈堿性,NaCl的水溶液呈中性;NaNO2熔點為271 ℃,NaCl熔點為801 ℃。
① 小明同學設計的鑒別實驗方案如下:
20℃時分別取NaNO2、NaCl各5.0g于兩只小燒杯中,分別加入10mL水(水的密度近似看作1g/cm3),用玻璃棒充分攪拌后觀察。你認為此方案是否可行 ▲ (填“可行”或“不可行”)。
② 該小組其他同學又設計出與小明不同的實驗方案,并獲得成功。你認為該方案可能是 ▲ (只填寫一種方案并簡單敘述)。
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