题目内容
【题目】下图为元素周期表的一部分:
(1)元素③的基态原子轨道表示式为_________________。
(2)元素⑩原子的外围电子排布式为__________。
(3)元素③④⑤的第一电离能由大到小的顺序为___________(填元素符号),其简单离子半径由大到小的顺序为______________(填离子符号)。
(4)⑤与⑧气态氢化物中沸点较高的是_______(填化学式),原因是______________。
(5)以下组合的原子间反应最容易形成离子键的是_____(选填A、B、C、D,下同),最容易形成共价键的是_____,用电子式表示该共价化合物的形成过程______________。
A.和⑤ B.和⑤
C.⑤和⑥ D.⑥和⑧
(6)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素⑦与元素②的单质及其化合物有相似的性质.写出元素②的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式_________________________________________________。
(7)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:KJ·mol﹣1),回答下面各题:
元素代号 | I1 | I2 | I3 | I4 |
Q | 2080 | 4000 | 6100 | 9400 |
R | 500 | 4600 | 6900 | 9500 |
S | 740 | 1500 | 7700 | 10500 |
T | 580 | 1800 | 2700 | 11600 |
U | 420 | 3100 | 4400 | 5900 |
①在周期表中,最可能处于同一主族的是_________(填元素代号)。
②若T为第三周期元素,则T属于________(填“s”、“p”、“d”、“ds”)区元素,Z是第三周期元素中原子半径最小的主族元素,则T、Z形成的化合物属于__(填“共价”或“离子”)化合物。
【答案】 3d64s2 F>N>O N3﹣>O2﹣>F- HF HF能形成分子间氢键 C B 2OH﹣+BeO=BeO22﹣+H2O R 和U p 共价
【解析】(1). ③为N元素,N是7号元素,基态原子电子排布式为:1s22s22p3,则基态原子轨道表示式为:,故答案为:;
(2). ⑩为Fe元素,Fe是26号元素,原子的外围电子排布式为:3d64s2,故答案为:3d64s2;
(3). 元素③④⑤分别为N、O、F,同一周期从左至右,第一电离能呈增大趋势,则三种元素中F元素的第一电离能最大,N元素的基态原子电子排布式为:1s22s22p3,是一种半充满的稳定结构,第一电离能N>O,所以N、O、F三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,N、O、F三种元素的简单离子具有相同的电子层结构,原子序数越大,离子半径越小,所以N、O、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为:N3﹣>O2﹣>F﹣,故答案为:F>N>O;N3﹣>O2﹣>F﹣;
(4). 因HF分子之间存在氢键,所以HF的沸点高于HCl,故答案为:HF;HF能形成分子间氢键;
(5). 由各物质在周期表中的位置可知,①为H、②为Be、⑤为F、⑥为Na、⑧为Cl,五种元素中最活泼的金属钠和最活泼的非金属氟之间最容易形成离子键,故为C项;非金属元素之间最容易形成共价键,故为B项,该化合物为HF,H和F原子之间形成一个共用电子对,用电子式表示HF形成过程的式子为:,故答案为:C;B;;
(6). Be和Al元素的单质及其化合物具有相似的性质,则BeO也具有两性,BeO与NaOH溶液反应生成Na2BeO2和水,该反应的离子方程式为:2OH﹣+BeO=BeO22﹣+H2O,故答案为:2OH﹣+BeO=BeO22﹣+H2O;
(7).由元素的电离能可以看出,Q的电离能很大,可能为零族元素,R和U的第一电离能较小,第二电离能剧增,故表现+1价,最外层电子数为1,二者位于同一主族,E的第一、第二电离能较小,第三电离能剧增,故表现+2价,最外层电子数为2,T的第一、第二、第三电离能较小,第四电离能剧增,表现+3价,最外层电子数为3。
①. R和U的第一至第四电离能变化规律相似,即R和U最可能在同一主族,故答案为:R和U;
②. 由上述分析可知,T的第一、第二、第三电离能较小,第四电离能剧增,表现+3价,最外层电子数为3,若T为第三周期元素,则T为Al元素,Al元素基态原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p1,属于p区元素,Z是第三周期元素中原子半径最小的主族元素,则Z是Cl元素,Al和Cl元素之间电负性相差较小,以共价键相结合形成AlCl3,所以AlCl3是共价化合物,故答案为:p;共价。
【题目】某实验科研小组研制了一种从废旧的含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)回收镍的新工艺。工艺流程如下图:
回答下列问题:
(1)浸出渣主要成分为CaSO4↓·2H2O和_______________两种物质。
(2)右图表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是_____________________________。
(3)工艺流程中的“副产品”为________(填化学式)。
(4)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH 如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案是否正确进行判断并做出评价: ___________________________________(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(5)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1,则溶液中=________________。(常温时,Ksp(CaF2)=2.7×10-11)
(6)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:
①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;生产1mol ClO-,消耗OH-______________mol。
②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。则该步反应的离子方程式为_________________________。
【题目】现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素 |
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 |
C原子的第一至第四电离能分别是 I1=738 kJ/mol;I2=1 451 kJ/mol;I3=7 733 kJ/mol;I4=10 540 kJ/mol |
D原子核外所有p轨道全满或半满 |
E元素的主族序数与周期数的差为4 |
F是前四周期中电负性最小的元素 |
G在周期表的第七列 |
(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式______________________________。
(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有________个方向,原子轨道呈________形。
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布为该同学所画的电子排布图违背了_____________________________________。
(4)G位于________族________区,价电子排布式为________。
(5)检验F元素的方法是________,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是_____________________________________________________________。