高中化学性质实验方案的设计试题

【物质结构与性质】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，已知：
①X元素原子的最外层电子数是次外层的2倍；
②Y元素原子的p轨道上有2个未成对电子；
③Z元素在同一短周期元素中的原子半径最大；
④W元素原子的最外层电子数与Z相同，其余各电子层均充满电子。
请回答下列问题：
（1）X、Y、Z三种元素的第一电离能从小到大的顺序是                    (用元素符号表示，下同)；
（2）W元素原子核外电子排布式是                    ；
（3）Z元素与氢元素形成的化合物熔点比Y元素的氢化物熔点高，原因是                     ；
（4）X的一种氢化物相对分子质量为42，分子中含有σ键和π键的个数比为8︰1，则该分子中X原子的杂化类型是         和          。
（5）Y的最简单氢化物可以和W²⁺形成配位键，而X的最简单氢化物则不行，其原因是                                               。

下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：

元素 性质	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
原子半径（10-10m）	1、02	2、27	0、74	1、43	0、77	1、10	0、99	1、86	0、75	1、17
最高价态	+6	+1	—	+3	+4	+5	+7	+1	+5	+4
最低价态	-2	—	-2	—	-4	-3	-1	—	-3	-4

试回答下列问题：
（1）已知H为Na元素,则以上10种元素中第一电离能最小的是：     。（写元素符号）。比元素B原子序数大10的元素其基态原子的核外电子排布式是                。
（2）元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其一分子中共形成         个σ键，     个π键。
（3）短周期某主族元素K的电离能情况如图（A）所示。则K元素位于周期表的第         族。

图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第          族元素氢化物的沸点的变化规律。
②不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线—折线a和折线b，你认为正确的是      ，理由是                                           。

有关下列表述
①¹⁶O₂与¹⁸O₂互为同位素
②C₂H₄与C₆H₁₂互为同系物
③淀粉与纤维素互为同分异构体
④白磷与红磷是同素异形体，它们之间的转化是物理变化
⑤碳与硅是同主族元素，故CO₂与SiO₂结构相似，性质相似
⑥PCl₃和BCl₃分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构

A．都不正确	B．只有①③⑤正确
C．只有②④⑤正确	D．只有①②⑥正确

下列各组物质中，互为同位素的是                                   （  ）  

A．氕、氚

B．氧气、臭氧

C．红磷、白磷

D．冰、水

Na3N和NaH都是离子化合物，与水反应都有气体生成，下列说法中正确的是（  ）

A．两种物质的阴离子半径都比阳离子半径小

B．与水反应时，水都做氧化剂

C．与盐酸反应都只生成一种盐

D．溶于水，所得溶液都能使无色酚酞变红

下列说法正确的是

A．H2^16O、D2^16O、H2^18O、D2^18O互为同素异形体

B．有单质生成的反应一定是氧化还原反应

C．HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的沸点高于HF

D．电子层结构相同的不同离子，其半径随核电荷数的增大而减小

X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y是组成有机物的基本元素，Z的最外层电子分布情况是P轨道上的电子比S轨道上的电子多一个，L在所有元素中电负性排第二位，其原子最外层有两个未成对电子，M的正三价离子其核外第三电子层有五个未成对电子。回答下列问题：
⑴ L的元素符号为       ；M在元素周期表中的位置为                    ；五种元素的原子半径从大到小的顺序是                           （用元素符号表示）。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为         ，B—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液，B—空气燃料电池放电时：负极的电极反应式是：                          。
⑶硒（Se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的特征构型的电子排布式为           ，其最高价氧化物对应的水化物化学式为        。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H₂反应生成l mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________（填字母代号）。
a．+99.7 kJ·mol^－1   b．+29.7 kJ·mol^{－1  c}．－20.6 kJ·mol^－1   d．－241.8 kJ·mol^－1
⑷用M单质作阳极，石墨作阴极，NaOH  溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：                        ；

Ⅰ．氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：

（1）配平上述反应的化学方程式（将化学计量数填在方框内）；
（2）若知上述反应每产生2.24LCO气体(折为标准状况)放出Q kJ的热量，则其热化学方程式为                                                                    
(3)用轨道表示式表达Si 核外电子排布情况                                     
（4）已知Si的电负性为1.8 ，H的电负性为2.1，N的电负性为3.0 ，则SiH₄中硅的化合价为        ，Si₃N₄所属的化合物类型是                 （填离子化合物or共价化合物），在前四周期的元素中，未成对电子数最多的元素的电子排布式为                          
Ⅱ．用CH₄催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　ΔＨ＝－574 kJ·mol^-1
2N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)＝CH₄(g)+4NO(g)　ΔＨ＝＋1160 kJ·mol^-1
若用标准状况下4.48ＬCH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为　　　　（阿伏伽德罗常数用N_A表示），放出的热量为　　　　　kJ。

(17分)有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns¹。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：
（1）A是________，B是________，E是_________。
（2）写出C元素基态原子的电子排布式_________________________。
（3）B 、D两种元素的氢化物中，沸点大的是             （写化学式号），其原因是                                     
（4）元素B与D的电负性的大小关系是___________，C与E的第一电离能的大小关系是___________。（填“>”、“<”或“=”，用元素符号表示）
（5）E位于周期表的第       周期，第       族；其原子结构示意图为               。
（6）A与B形成的A₂B₂化合物含                          键（填“极性”或“非极性”），属                     分子。（填“极性”或“非极性”）其电子式为:______________________________。

下表中a、b、c…为周期表中部分元素,回答下列问

a

f

y

h

i

b

e

j

c

d

g

l

（1）在表中用线画出元素周期表的边界
（2）请写出上述元素d^3＋的核外电子排布式                    ；
（3）请比较y、h、i三种元素的第一电离能由大到小的顺序             （写元素符号），判断依据是：                                        
（4）请写出e元素的原子价电子轨道表示式                           ；
（5）ya₃分子的电子式是        ，其分子的空间构型是        。
（6）e元素最高价氧化物对应的水化物呈_______性（酸性、碱性或两性），用离子方程式说明____________________________________________ 。

．下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价：

元素代号	W	R	X	Y	Z	Q	M
原子半径/nm	0.037	0.186	0.074	0.075	0.077	0.110	0.160
主要化合价	+1	+1	-2	-3,+5	+2,+4	-3,+5	+2

        试回答下列问题：
（1）七种元素中原子半径最大的元素在周期表中位置是       。M在Z的最高价氧化物中燃烧的化学方程式为             。
(2) 元素Z可形成多种同素异形体，其中有属于原子晶体的，写出它的名称       
（3）X可与R按1：l的原子个数比形成离子化合物甲，甲中存在的化学键有     ；X可与w组成含18电子的共价化合物乙，则乙的电子式为          。
（4）M的最高价氧化物的水化物难溶于水，已知298K时，该物质的的K_SP=5．6×10^-12，若此时测得溶液pH=13．00，则此温度下残留在溶液中的M离子物质的量浓度为    mol·L^-1。
（5）向含4mol Y的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液中，逐渐加入铁粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(Fe²⁺)随n（Fe ）变化的示意图，并标出n(Fe ²⁺)的最大值。

常用于除去高速公路冰雪的是“氯盐类”融雪剂，如NaC1、MgC1₂等。请回答
（1）冰比硫化氢熔点高的原因是                ；
其分子中氧原子的杂化轨道类型为                ；
（2）已知X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：

电离能/kJ·mol^—1	I1	I2	I3	I4
X	578	1817	2745	11578
Y	738	1451	7733	10540
Z	496	4562	6912	9543

则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为               （用元素符号表示）；
（3）融雪剂对环境危害很大，如和路基上的铁等金属形成原电池，会加快路面破损。铁元素应用广泛，Fe²⁺与KCN溶液反应得Fe（CN）₂沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成黄血盐，其配离子结构如图。

①铁元素基态原子价电子排布式为                           ；
②已知CN^—与N₁结构相似，1mol CN^－中键数目为           。

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，试回答下列问题：

A

R

B

C

D

E

F

T

G

H

I

J

K

L

M

N

（1）请写出G的淡黄色化合物与二氧化碳反应的方程式                                    。
（2）D的气态氢化物的VSEPR模型为     _   ，其中心原子的杂化类型为_______ 。
（3）G、H和I的第一电离能数值由大到小的顺序为：               （用元素符号作答）。
（4）由A、C、D形成的1mol ACD分子中，含有       个σ键，        个π键。
（5）元素M的化合物(MO₂Cl₂)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。请回答下列问题：
①与M同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与M原子相同的
元素还有_______________（填元素符号），其中一种金属的晶胞结构如右
图所示，该晶胞中含有金属原子的数目为          。

②MO₂Cl₂常温下为深红色液体，能与CCl₄、CS₂等互溶，据此可判断MO₂Cl₂
是__________（填“极性”或“非极性”）分子。
③在C₂H₄、CH₃Cl、CH₂O、CS₂、CCl₄五种有机化合物中，碳原子采取sp²杂化的分子有____________（填分子式）。

阅读下表中短周期主族元素的相关信息。

请回答：
(1)写出E在元素周期表中的位置：________；C的简单离子的结构示意图：______；
(2)写出A₂B₂晶体中存在的化学键有：_______________________；
(3)常温下，0．1 mol·L^-1X溶液的pH   7(填“>”、“=”或“<”)。简述X可以做家用消毒剂的理由：_______________________________________。

有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期， Z、M同主族； X⁺与M^2-具有相同的电子层结构；离子半径：Z^2-＞W^-；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法中，正确的是

A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物

B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低

C．元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体

D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂