题目内容
下表是元素周期表的一部分,所列字母分别代表一种元素.
(l) M元素基态原子外围电子排布式为 ;
(2)下列有关说法正确的是 (填序号);
①B、C、D元素的电负性逐渐增大
②F、G、H元素的第一电离能逐渐增大
③B、G、P三种元素分别位于元素周期表的p、s、d 区
④F、G分别与E组成的物质的晶格能,前者比后者低
⑤A、B和D以原子个数比2:1:1构成的最简单化合物分子中σ键和π键的个数比为3:1
(3)与C的最简单氢化物互为等电子体的离子是 (填化学式),写出该离子与其等电子的阴离子反应的离子方程式: ;
(4)煤矿瓦斯气体(主要成分为BA4)探测仪是以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动;

①负极的电极反应式为: ;
②正极的电极反应为: ;
③传感器中通过的电流越大,表明BA4的浓度越 .
(5)已知G和稀硝酸反应,还原产物为C2D气体,若硝酸浓度再稀,则还原产物为CA3,并与过量的硝酸反应生成CA4CD3.现将9.6g G与1L1.10mol/L的稀硝酸(过量)充分反应,收集到aL气体(标准状况),同时测得溶液中c(CA4+)=0.08mol/L(假设反应前后溶液体积不变).
①a= L.②反应后溶液pH= .
| A | |||||||||||||||||
| B | C | D | E | ||||||||||||||
| F | G | H | |||||||||||||||
| M | N | P | |||||||||||||||
(2)下列有关说法正确的是
①B、C、D元素的电负性逐渐增大
②F、G、H元素的第一电离能逐渐增大
③B、G、P三种元素分别位于元素周期表的p、s、d 区
④F、G分别与E组成的物质的晶格能,前者比后者低
⑤A、B和D以原子个数比2:1:1构成的最简单化合物分子中σ键和π键的个数比为3:1
(3)与C的最简单氢化物互为等电子体的离子是
(4)煤矿瓦斯气体(主要成分为BA4)探测仪是以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动;
①负极的电极反应式为:
②正极的电极反应为:
③传感器中通过的电流越大,表明BA4的浓度越
(5)已知G和稀硝酸反应,还原产物为C2D气体,若硝酸浓度再稀,则还原产物为CA3,并与过量的硝酸反应生成CA4CD3.现将9.6g G与1L1.10mol/L的稀硝酸(过量)充分反应,收集到aL气体(标准状况),同时测得溶液中c(CA4+)=0.08mol/L(假设反应前后溶液体积不变).
①a=
考点:元素周期律和元素周期表的综合应用,原电池和电解池的工作原理,氧化还原反应的计算
专题:
分析:依据元素周期表分析可知,A为氢,B为碳,C为氮,D为氧,E为氟,F为钠,G为镁,H为铝,M为铬,N为镍,P为铜;
(1)依据铬的基态电子排布分析即可;
(2)①同周期自左而右,元素的电负性增大;
②同周期自左而右,第一电离能增大,但G为Mg元素,3s能级为全满稳定状态,能量降低,第一电离能高于同周期相邻元素;
③B、G、P三种元素分别位于元素周期表的p、s、ds 区;
④离子键强越强,晶格能越高,MgF2中Mg2+的电荷比Na+的多、半径都比NaF中Na+的半径小,故MgF2中离子键更强;
⑤a、b和d以原子个数比2:1:1构成的最简单化合物为CH2O,σ键和π键的个数比为3:1;
(3)O的最简单氢化物是水,与水互为等电子体的离子是H3O+和OH-;
(4)该装置是原电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,原电池放电时电子从负极流向正极,阴离子向负极移动,甲烷的含量越大,原电池放电时产生的电流越大;
(5)①由题意可知,Mg与浓硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铵、N2O,根据电子转移守恒计算n(N2O);
②根据N原子守恒计算反应中n(NO3-),再根据电荷守恒计算反应后溶液中n(H+),据此解答.
(1)依据铬的基态电子排布分析即可;
(2)①同周期自左而右,元素的电负性增大;
②同周期自左而右,第一电离能增大,但G为Mg元素,3s能级为全满稳定状态,能量降低,第一电离能高于同周期相邻元素;
③B、G、P三种元素分别位于元素周期表的p、s、ds 区;
④离子键强越强,晶格能越高,MgF2中Mg2+的电荷比Na+的多、半径都比NaF中Na+的半径小,故MgF2中离子键更强;
⑤a、b和d以原子个数比2:1:1构成的最简单化合物为CH2O,σ键和π键的个数比为3:1;
(3)O的最简单氢化物是水,与水互为等电子体的离子是H3O+和OH-;
(4)该装置是原电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,原电池放电时电子从负极流向正极,阴离子向负极移动,甲烷的含量越大,原电池放电时产生的电流越大;
(5)①由题意可知,Mg与浓硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铵、N2O,根据电子转移守恒计算n(N2O);
②根据N原子守恒计算反应中n(NO3-),再根据电荷守恒计算反应后溶液中n(H+),据此解答.
解答:
解:由元素在周期表的位置可知:A为氢,B为碳,C为氮,D为氧,E为氟,F为钠,G为镁,H为铝,M为铬,N为镍,P为铜;
(1)Ni为26号元素,其基态原子外围电子排布式为:3d54s1,故答案为:3d54s1;
(2)①同周期自左而右,元素的电负性增大,故C、N、O元素的电负性逐渐增大,故①正确;
②同周期自左而右,第一电离能增大,但G为Mg元素,3s能级为全满稳定状态,能量降低,第一电离能高于同周期相邻元素,故大于电离能Mg>Al>Na,故②错误;
③B、G、P三种元素分别位于元素周期表的p、s、ds 区,故③错误;
④离子键强越强,晶格能越高,MgF2中Mg2+的电荷比Na+的多、半径都比NaF中Na+的半径小,故MgF2中离子键更强,晶格能更大,故④正确;
⑤a、b和d以原子个数比2:1:1构成的最简单化合物为CH2O,该分子中含有1个C=O双键,2个C-H,单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键;所以该分子中σ键和π键的个数比为3:1,故⑤正确;
故选:①④⑤;
(3)O的最简单氢化物是水,与水互为等电子体的离子是H3O+和OH-;两者反应两者反应方程式为:H3O++OH-=2H2O,故答案为:H3O+;H3O++OH-=2H2O;
(4)①该装置是原电池,通入甲烷的电极a是负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,故答案为:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O;
②工作时电极b作正极,O2-由电极b流向电极a,电极反应方程式为:O2+4e-=2O2-,故答案为:O2+4e-=2O2-;
③甲烷的含量越大,甲烷失去的电子的物质的量越大,原电池放电时产生的电流越大,故答案为:大;
(5)①9.6g Mg的物质的量=
=0.4mol,n(NH4+)=0.08mol/L×1L=0.08mol,根据电子转移守恒,n(N2O)×2×(5-1)+0.08mol×[5-(-3)]=0.4mol×2,解得n(N2O)=0.02mol,
故生成气体的体积=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL,即a=0.448L,故答案为:0.448;
②原硝酸溶液中n(HNO3)=1.1mol/L×1L=1.1mol,反应后溶液中n(NH4+)=0.08mol,生成n(N2O)=0.02mol,根据氮原子守恒可知,反应后溶液中n(NO3-)=1.1mol-0.08mol-0.02mol×2=0.98mol,
根据电荷守恒可知,反应反应中n(H+)=0.98mol-0.08mol-0.4mol×2=0.1mol,
故反应后溶液中c(H+)=
0.1mol/L,pH=1,故答案为:1.
(1)Ni为26号元素,其基态原子外围电子排布式为:3d54s1,故答案为:3d54s1;
(2)①同周期自左而右,元素的电负性增大,故C、N、O元素的电负性逐渐增大,故①正确;
②同周期自左而右,第一电离能增大,但G为Mg元素,3s能级为全满稳定状态,能量降低,第一电离能高于同周期相邻元素,故大于电离能Mg>Al>Na,故②错误;
③B、G、P三种元素分别位于元素周期表的p、s、ds 区,故③错误;
④离子键强越强,晶格能越高,MgF2中Mg2+的电荷比Na+的多、半径都比NaF中Na+的半径小,故MgF2中离子键更强,晶格能更大,故④正确;
⑤a、b和d以原子个数比2:1:1构成的最简单化合物为CH2O,该分子中含有1个C=O双键,2个C-H,单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键;所以该分子中σ键和π键的个数比为3:1,故⑤正确;
故选:①④⑤;
(3)O的最简单氢化物是水,与水互为等电子体的离子是H3O+和OH-;两者反应两者反应方程式为:H3O++OH-=2H2O,故答案为:H3O+;H3O++OH-=2H2O;
(4)①该装置是原电池,通入甲烷的电极a是负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,故答案为:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O;
②工作时电极b作正极,O2-由电极b流向电极a,电极反应方程式为:O2+4e-=2O2-,故答案为:O2+4e-=2O2-;
③甲烷的含量越大,甲烷失去的电子的物质的量越大,原电池放电时产生的电流越大,故答案为:大;
(5)①9.6g Mg的物质的量=
| 9.6g |
| 24g/mol |
故生成气体的体积=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL,即a=0.448L,故答案为:0.448;
②原硝酸溶液中n(HNO3)=1.1mol/L×1L=1.1mol,反应后溶液中n(NH4+)=0.08mol,生成n(N2O)=0.02mol,根据氮原子守恒可知,反应后溶液中n(NO3-)=1.1mol-0.08mol-0.02mol×2=0.98mol,
根据电荷守恒可知,反应反应中n(H+)=0.98mol-0.08mol-0.4mol×2=0.1mol,
故反应后溶液中c(H+)=
| 0.1mol |
| 1L |
点评:本题考查了周期表的结构应用,原子结构的分析判断,元素性质的应用,周期表中,元素的推断,规律的应用是解题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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