元素的化合价与元素原子最外层电子数有什么关系? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2013?资阳二模）A、B、C、D、E、F为前四周期的元素．其中，A元素和B元素的原子都有一个未成对电子，A³⁺比B^-少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价与最低化合价代数和为4，其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池；E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子；F元素的单质为紫红色固体，可通过“湿法冶金”而得．请回答下列问题：
（1）CB₃分子中心原子的杂化类型是

sp³

．

（2）F元素的原子的外围电子排布式为

3d¹⁰4s¹

；如图所示为F与Au以3：1形成的合金晶胞图，在图中的括号内写出对应的元素符号．
（3）B、D元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：

HClO₄＞H₂SO₄

（填化学式）．
（4）用导线将A和F的单质做成的电极连接起来，插入到盛有C的最高价氧化物的水化物的浓溶液中构成原电池，试写出在单质A表面发生反应的电极反应式：

2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O

．
（5）分子R是由C元素与氢元素形成的18电子分子，R的电子式为

．
（6）24g E的单质在33.6L氧气（标准状况）中燃烧，至反应物全部耗尽，放出x kJ热量．则1mol E与O₂反应生成E的低价氧化物时的热化学方程式为

C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol

C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol

（已知：E的燃烧热为y kJ/mol）．

几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：

元素代号	A	B	C	D	E	F	G
化合价	-2	-1	-2、+6	+4、-4	+3	+1	+4、-4
原子半径（nm）	0.074	0.099	0.102	0.117	0.143	0.186	0.077

F与E的最高价氧化物对应水化物相互反应生成盐与水，分析上表的有关数据，并结合已学过知识，请用化学用语回答下列问题．
（1）写出C元素在周期表中的位置

．
（2）常温下这几种元素形成的单质能与水反应的有

．
（3）用电子式表示F₂C的形成过程

．
（4）B、C、D最高价氧化物对应的水化物的酸性由大到小的顺序为

，B、C、F的最高价氧化物对应的水化物形成溶液，浓度均为0.1mol/L时，pH由大到小的顺序为

．
（5）1molF₂A₂与水反应转移电子为

mol，反应生成的溶液与1L 0.5mol/L EB₃溶液反应的离子方程式为

．
（6）将元素F的单质放入B与E形成的化合物的水溶液中，会产生气体和沉淀．若反应完全后生成标况下0.672L气体，则生成沉淀的最大质量为

g．
（7）F的同族元素M可以与G元素形成多种化合物，其中相对分子质量最小的分子为丙，其空间构型为正四面体型．用A的单质和丙可以制成原电池，电池中装有浓KOH溶液，用多孔的惰性电极浸入浓KOH溶液，在X极通入化合物丙，Y极通入A的单质，则X极是该电池的

极，X极的电极反应式为

．

目前，化学已发展成一门博大精深、内涵丰富的自然科学，“化学发现”是推动化学学科发展的动力和源泉。请回答下列问题：
（1）英国化学家卢瑟福和他的学生丹麦物理学家玻尔建立了原子结构模型。
①

的中子数为______，该氯原子与

原子形成的化合物的摩尔质量为________，用电子式表示该化合物的形成过程 ______________________。
②O^2-的结构示意图为_____，沸点H₂O_____H₂S（填“”）。
（2）1799年，意大利物理学家伏特制成了世界上第一个电池--“伏打”电池，直接促进了人类文明的发展。下列①～⑤装置中，能构成原电池的是_______（填序号），其正极反应式为______，负极反应式为_________________，电子向______ （填“正极”或“负极”，下同）运动，SO₄^2-向______运动。

（3）1871年，俄国化学家门捷列夫不但发现了元素周期律，还科学地预言了一些新元素的存在，如“类铝”元素镓（元素符号：Ga）位于第四周期。
① 镓的族序数是______，镓的最高价氧化物与盐酸反应的离子方程式是____________。
② 下表是短周期中部分元素的原子半径及主要化合价。

ⅰ：X、Y、Z三种元素的非金属性的强弱顺序为____________（用元素符号和“>” 表示）。
ⅱ：W、X、Y按原子个数比为4:3:2组成一种离子化合物，化学式为______。
ⅲ：R₂X₂的电子式为______，R₂X₂中化学键的类型是______，R₂X₂与W₂X反应的离子方程式为________________________，若反应中转移的电子数为0.4×6.02×10²³，则参加反应的R₂X₂的质量为______g。
（4）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。德国化学家哈伯和化学工程专家博斯因为研究工业合成氨分获1918年和1931年的诺贝尔化学奖。
① 工业合成氨反应的化学方程式为__________________。
② 化学反应中的能量变化是断裂旧化学键吸收的能量之和与形成新化学键释放的能量之和的差。依据下表计算：

工业合成氨的反应是______ （填“放热”或“吸热”）反应，1molN₂完全反应时对应热量的数值为______ kJ。
（5）德意志化学家施塔尔、法国化学家拉瓦锡等人在氧化还原反应概念的形成中做出重要贡献。在某一氧化还原反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H₂S、HNO₃、NO、H₂O。已知水是产物之一。
① 该反应中的还原剂是______ ；该反应中的还原产物是______。
② 写出该反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目____________。

（16分）下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式。

（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：

（3）按要求完成下列各题

a．第一电离能：元素④ 元素⑤（选填“＞”、“＝”、“＜”)。

b．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式、（各写一种）。

c．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________

d．由X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。

（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________

（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：。

（6）元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。已知该原子的半径为d pm，相对原子质量为M，N_A代表阿伏加德罗常数，请回答：

晶体中该原子的配位数为，一个晶胞中包含的原子数目为；该晶体的密度为 g·cm^－³（用字母表示，不必化简）。

【解析】考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。根据元素在周期表中的物质可判断，①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Mg，⑧S，⑨是Cr，⑩是Cu。

（1）因为全充满或半充满是稳定的，所以根据构造原理可知Cr的外围电子排布式3d⁵4s¹。

（2）③与①形成的水果催熟剂是乙烯，乙烯中含有碳碳双键，采用的是sp²杂化。

非金属性越强，第一电离能越大，所以N＜O。氮气中含有14个电子，所以和氮气互为等电子体的分子是CO，离子是C₂^2-。N的氢化物是氨气，N的化合价处于最低价态，被双氧水氧化生成氮气。原电池中负极失去电子，所以氨气在负极的电极反应式为2NH₃－6e^－＋6OH^－===N₂＋6H₂O。

（4）S和C形成的非极性的直线形分子是CS₂，所以反应的热化学方程式为CS₂(l)＋3O₂(g)===CO₂(g)＋2SO₂(g) ΔH＝－1075 kJ/mol

（5）F是最活泼的非金属元素，H和F形成的氢化物中含有氢键，从而导致测得的值一般高于理论值。

（6）铜形成的是面心立方最密堆积，其配位数是12，根据乙中的结构特点可知一个晶胞中包含的原子数目为8×1/8＋6×1/2＝4。根据丙图可知该晶胞的边长为，所以其密度为