题目内容
【题目】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外有2个未成对电子,与题述其他元素均能形成二元化合物;Y是地壳中含量最多的金属元素;Z的第一电离能比同周期相邻两种元素的都大;W的外层电子数是最内层电子数的9倍;Q的某种核素的质量数为56,中子数为30。据此回答下列问题:
(1)Q的基态原子的价电子排布式为______________。
(2)题述元素中,电负性最大的是______________(填元素符号),第一电离能介于Y和Z之间的同周期元素有______________(填元素符号)。
(3)Y和W的氯化物中熔点较高的是________(填化学式),原因是_____;与Z的低价氯化物互为等电子体的离子是_______(填一种即可)。
(4)咖啡因对中枢神经有兴奋作用,其结构简式如图所示。常温下,咖啡因在水中的溶解度很小,加适量水杨酸钠[C6H4(OH)(COONa)]可使其溶解度增大,其原因可能是_________。
【答案】3d64s2 O Mg、Si、S CaCl2 CaCl2属于离子晶体,钙离子和氯离子之间离子键作用力强,熔点高,AlCl3属于分子晶体,分子间作用力弱,熔点低 (或
等) 水杨酸钠易溶于水,咖啡因与水杨酸钠形成了氢键
【解析】
根据题中所给信息,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素, Y是地壳中含量最多的金属元素,则Y是Al元素,Z的第一电离能比同周期相邻两种元素的都大,则Z是P元素,W的外层电子数是最内层电子数的9倍,则W是Ca元素,Q的某种核素的质量数为56,中子数为30,根据质量数=质子数+中子数,Q的质子数为26,又原子序数=质子数,则Q为26号元素Fe,因为X的核外有2个未成对电子,与题述其他元素均能形成二元化合物,则X为O元素,据此分析解答。
(1)Fe的基态原子核外有26个电子,其价电子排布式为3d64s2,故答案为:3d64s2;
(2)在这些元素中,电负性:O>P>Ca>Al>Fe,电负性最大的是O元素,根据同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,以及ⅡA族的3s2全满状态和VA族3s23p3半满状态的稳定性,可知第一电离能介于Al和P之间的同周期元素有Mg、Si和S,故答案为:O;Mg、Si、S;
(3)Y和W的氯化物分别为AlCl3和CaCl2,由于CaCl2是离子晶体,Ca2+和Cl-之间的离子键作用力强,所以CaCl2的熔点高,而AlCl3是分子晶体,分子间作用力小,所以熔点低;Z的低价氯化物为PCl3,原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体,与它互为等电子体的离子为、
等,故答案为:CaCl2;CaCl2属于离子晶体,钙离子和氯离子之间离子键作用力强,熔点高,AlCl3属于分子晶体,分子间作用力弱,熔点低;
(或
等);
(4)水杨酸钠易溶于水,且其分子中有羟基,而咖啡因分子中有N、O两种电负性很强的元素,所以这两种分子之间可以形成氢键,使咖啡因溶解度增大,故答案为:水杨酸钠易溶于水,咖啡因与水杨酸钠形成了氢键。
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【题目】下表是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是( )
元素 | A | B | C | D | E |
最低化合价 | -4 | -2 | -1 | -2 | -1 |
电负性 | 2.5 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
A.C、D、E的简单氢化物的稳定性:C>D>E
B.元素A的原子最外层中无自旋状态相同的电子
C.元素B、C之间不可能形成化合物
D.与元素B同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质能与发生置换反应
【题目】高铁酸钠(Na2FeO4)是具有紫色光泽的粉末,是一种高效绿色强氧化剂,碱性条件下稳定,可用于废水和生活用水的处理。实验室以石墨和铁钉为电极,以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液,控制一定电压电解制备高铁酸钠,电解装置和现象如下:
c(NaOH) | 阴极现象 | 阳极现象 |
1 mol·L-1 | 产生无色气体 | 产生无色气体,10min内溶液颜色无明显变化 |
10 mol·L-1 | 产生大量无色气体 | 产生大量无色气体,3min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深 |
15 mol·L-1 | 产生大量无色气体 | 产生大量无色气体,1min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深 |
下列说法正确的是( )
A.a为石墨,b为铁钉
B.阴极主要发生反应 4OH--4e-== O2↑+ 2H2O
C.高浓度的NaOH溶液,有利于发生Fe-6e-+ 8OH-== FeO42-+ 4H2O
D.制备Na2FeO4时,若用饱和NaCl溶液,可有效避免阳极产生气体