题目内容

18．前四周期10种元素在周期表中的位置如图，请用元素符号或化学式回答下列问题：

I1I2I3I4…
7831451773310540…
（1）上表标出的元素中，属于d区的元素符号是Cr，电负性最大的元素是F，c、d、e三元素的第一电离能由小到大的顺序是N＞O＞C．
（2）某元素的电离能（kJ•mol-1）数据如表：上述元素中，该元素最有可能是Mg．
（3）c的最简单氢化物分子，键角为109°28′；由a和c形成的相对分子质量为28的烃，其中σ键与π键的数目之比是5：1．
（4）ce分子的等电子体有多种，写出其中一种由上述元素组成的负一价阴离子的电子式．
（5）h、i、j三种元素的最高价氧化物对应的水化物，酸性最强的是HClO4．

分析 由元素在周期表中位置，可知a为H、b为F、c为C、d为N、e为O、f为Na、h为P、i为S、j为Cl、k为Cr．
（1）d区元素包含3～10列元素（镧系元素、锕系元素处于f区除外）；
同主族自上而下电负性减小，同周期自左而右电负性增大；同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但IIA族、VA族元素第一电离能高于同周期相邻元素；
（2）该元素第三电离能剧增，最外层有2个电子；
（3）c的最简单氢化物为CH4，为正四面体结构；由H和C形成的相对分子质量为28的烃为C2H4；
（4）CO分子的等电子体有多种，其中一种由上述元素组成的负一价阴离子为CN-；
（5）同周期自左而右金属性减弱、非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知a为H、b为F、c为C、d为N、e为O、f为Na、h为P、i为S、j为Cl、k为Cr．
（1）d区元素包含3～10列元素（镧系元素、锕系元素处于f区除外），上述元素中Cr属于d区元素；同主族自上而下电负性减小，同周期自左而右电负性增大，故F元素电负性最强；同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较大，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C，
故答案为：Cr；F；N＞O＞C；
（2）该元素第三电离能剧增，最外层有2个电子，再上述元素中，该元素最有可能是Mg，
故答案为：Mg；
（3）c的最简单氢化物为CH4，为正四面体结构，键角为109°28′；由H和C形成的相对分子质量为28的烃为C2H4，碳原子之间形成双键，C、H原子之间形成单键，则σ键与π键的数目之比是5：1，
故答案为：109°28′；5：1；
（4）CO分子的等电子体有多种，其中一种由上述元素组成的负一价阴离子为CN-，其电子式为：，
故答案为：；
（5）同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强，三元素中Cl的非金属性最强，故HClO4酸性最强，
故答案为：HClO4．

点评 本题考查元素周期表与元素周期律综合应用，注意同周期第一电离能异常情况，注意根据电离能判断各电子层电子数．

练习册系列答案
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8．下列说法中，正确的一项是（　　）
A．22.4L氧气的物质的量为1mol
B．1mol的氯酸钾中氯离子的物质的量为1mol
C．同温同压下，相同体积的CO和NO的氧原子数相等
D．48g的O3中所含氧原子的物质的量为3mol
9．NA为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
A．常温常压下，Na2O2与足量的水反应，共生成0.2mol O2，转移的电子数目为0.8NA
B．16g16O2和18 g18O2中含有的质子数均为8NA
C．1 mol Fe与足量的稀硝酸反应，转移电子数为2NA
D．标准状况下，2.24 L Cl2溶于水所得溶液中含有的氯离子数为0.1NA
6．A、B、C、D为四种晶体，性质如下：
A．固态时能导电，能溶于盐酸               
B．能溶于CS2，不溶于水
C．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水   
D．固态、液态时均不导电，熔点为3 500℃
试推断它们的晶体类型：
A．金属晶体；B．分子晶体；C．离子晶体；D．原子晶体．
13．日常生活和工业生产中常用到漂白剂，下列物质的溶液具有漂白作用的是（　　）
A．CuSO4B．CaCl2C．Na2SO4D．Ca（ClO）2
3．已知Mg与HNO3反应的化学方程式如下（未配平）：
Mg+HNO3（稀）-Mg（NO3）2+NO↑+H2O
（1）请配平上述化学方程式，并用双线桥法表示电子转移的方向和数目．
（2）该反应中，氧化剂是稀HNO3，还原产物是NO．
（3）HNO3在上述反应中显示出来的性质是AC．
A．氧化性        B．还原性       C．酸性       D．碱性
（4）当转移1.806×1023个电子时，生成的NO气体的体积（标准状况下）为2.24L．
10．氟是非金属性最强的元素．
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（2）氟和氧可以形成多种氟化物，如O3F2的结构式为，其中氧原子采用的轨道杂化方式是sp3，又如O2F2是一种强氧化剂，运用VSEPR模型判断O2F2极性（填“极性”或“非极性”）分子．
（3）1951年，化学家首次合成了FClO3气体，该气体分子的立体构型是（氯原子为中心原子）四面体．
（4）冰晶石（Na3AlF6）主要用作电解Al2O3生产铝的助熔剂，其晶体不导电，但熔融时能导电．在冰晶石（Na3AlF6）晶体中存在ac（填序号）
a．离子键　　　　b．极性键     c．配位键　　d．范德华力
（5）80℃以下，测量氟化氢气体密度后计算其相对分子质量，实验值明显大于理论值，原因是常压时，在80℃以下，HF分子之间存在氢键形成缔合（HF）n分子．
（6）NaCl的晶胞如图所示，若将NaCl晶胞中的所有氯离子去掉，并将钠离子全部换为钙离子，再在其中的8个“小立方体”中心各放置一个氟离子，即变化为氟化钙晶体．若“大立方体”的边长为a pm，NA表示阿伏加德罗常数，则该晶体的密度是$\frac{312}{{a}^{3}{N}_{A}×1{0}^{-30}}$g/cm3；8个“小立方体”中心的氟离子组成的图形体积是$\frac{1}{8}$a3×10-30 cm3．
7．常温下，将20.0g 14%的NaCl溶液跟30.0g 24%的NaCl溶液混合，混合后得到密度为1.17g•cm-3的溶液．请计算：
（1）混合后的溶液中NaCl的质量分数为20%．
（2）混合后的溶液的物质的量浓度为4.0mol/L．
（3）在1 000g水中需加入4.3 mol氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合后的溶液的浓度相等（计算结果保留1位小数）．
8．肼可作为火箭发动机的燃料，与N2O4反应生成N2和水蒸气．已知：
①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=-19.5kJ•mol-1
②N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.2kJ•mol-1
（1）写出肼和N2O4反应的热化学方程式2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9kJ/mol；
（2）上述反应中氧化剂是N2O4．
（3）火箭残骸中常现红棕色气体，当温度升高时，气体颜色变深，原因是存在如下反应：N2O4（g）?2NO2（g）
①上述反应的△H＞0（选填“＞”或“＜”）．
②保持温度和体积不变向上述平衡体系中再充入一定量的N2O4，再次达到平衡时，混合气体中NO2的体积分数减小（填“增大”、“减小”或“不变”），混合气体的颜色变深（填“变深”或“变浅”）．
③一定温度下，将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中发生上述反应，如图示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是ad．

④若在相同温度下，上述反应改在体积为10L的恒容密闭容器中进行，反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0～3s内的平均反应速率v（N2O4）=0.01 mol•L-1•s-1．
（4）肼-空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O．

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