元素的性质在元素周期表中按其排列呈现一定的规律。下表为元素周期表中部分元素,根据要求回答下列问题:
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge |
(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 (填元素名称)。
(2)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域:s区、p区、d区、ds区和f区,以上12种元素分别属于s区、d区、ds区和p区,则属于s区的元素有 种,属于d区的元素有 种。
(3)铜晶胞是面心立方结构。其空间利用率为 (用含“π”和“”的式子表示,不必算结果)
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(16分)元素的性质在元素周期表中按其排列呈现一定的规律。下表为元素周期表中部分元素,根据要求回答下列问题:
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge |
(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有_________(填元素名称)。
(2)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域:s区、p区、d区、ds区和f区,以上12种元素分别属于s区、d区、ds区和p区,则属于s区的元素有________种,属于d区的元素有______种。
(3)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为______;与每一个钙离子距离最近并且距离相等的钙离子有____个 ;CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为:CaO:3 401 kJ/mol、NaCl:786 kJ/mol。导致两者晶格能差异的主要原因_______________。
(4)由叠氮酸钠(NaN3)热分解可得光谱纯N2:2NaN3(s)===2Na(l)+3N2(g),下列有关说法正确的是 (选填序号)。
A.NaN3与KN3结构类似,前者晶格能较小
B.金属钠的晶胞结构如图所示,每个晶胞平均分摊2个钠原子
C.氮的第一电离能大于氧
D.氮气常温下很稳定,是因为氮的电负性小
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元素的性质在元素周期表中按其排列呈现一定的规律。下表为元素周期表中部分元素,根据要求回答下列问题:
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge |
(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 (填元素名称)。
(2)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域:s区、p区、d区、ds区和f区,以上12种元素分别属于s区、d区、ds区和p区,则属于s区的元素有 种,属于d区的元素有 种。
(3)铜晶胞是面心立方结构。其空间利用率为 (用含“π”和“”的式子表示,不必算结果)
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(13分)下表为元素周期表中前四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列,部分涉及到的元素未给出元素符号),根据要求回答下列各小题:
(1)在以上表格中所有元素里基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 (填元素名称)。
(2)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表前四周期元素分成4个区域,分别为s区、p区、d区、ds区,,则属于s区的元素有 种,属于d区的元素有 种。第二周期元素中除Ne外电负性由高到低的三种元素依次是 ,电离能由高到低的三种元素依次是 。
(3)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
元素 | Mn | Fe | |
电离能 ( kJ·mol-1) | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
回答下列问题:
Mn元素的电子排布式为____________________________________,
Fe2+的电子排布图为__________________________
比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个 电子难。对此,你的解释是:_____________________________
【解析】(1)考查元素周期表的结构和原子核外电子的排布规律。根据构造原理可知4s轨道上只有1个电子的元素是K、Cr和 Cu。
(2)除ds区外,区的名称来自于构造原理最后填入电子的能级的符号,即s区包括第IA和ⅡA,共2列。p区包括第ⅢA到第 ⅦA以及0族,共6列。D区包括第3列到第10列,共8列。ds区包括第11和12列,共2列。非金属性越强,电负性越大,第一电离能也越大,非金属性是Cl>S>P,所以电负性是Cl>S>P。由于P原子的3p轨道属于半充满,属于第一电离能是Cl>P>S。
(3)根据构造原理可以写出锰元素的电子排布,即1s22s22p63s23p63d54s2,Fe2+的电子排布图为1s22s22p63s23p63d6。由于Mn2+的3d轨道属于半充满,比较稳定,所以再失去1个电子所需要的能量就高。而Fe2+的3d轨道上有6个电子,Fe3+的3d轨道上有5个电子,属于不充满比较稳定,因此3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少。
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(11分) 元素周期表反映了元素性质的周期性变化规律。请根据短周期元素在周期表中的位置、结构和相关性质,回答下列问题:
(1) 第VIA族元素形成的气态氢化物中沸点最高的是____________(用分子式表示),原因是____________________,该分子的空间构型为______________。
(2) 第二周期元素中,除Be、B、Ne三种元素外,其他元素的氢化物沸点如表1所示,其中E的化学式为________;第三周期元素单质的熔点(℃)变化如图a所示,其中h的元素符号为________。 (表1)
氢化物 | A | B | HF | D | E |
沸点/℃ | 1317 | 100 | 19.5 | 33.35 | 164 |
(3) 第二、第三周期的某些元素能形成单质甲和化合物乙,它们具有图b所示的结构单元,甲和乙的晶体类型相同,甲的某种同素异形体与乙在高温时能发生置换反应生成h的单质和CO。若该反应生成的h的单质含有1 mol共价键,则参加反应的乙的质量为_______________g。
(4) 碳元素的某种单质具有平面层状结构,该单质的名称为__________;同一层中的原子构成许多的正六边形,单质与熔融的钾相互作用,形成某种青铜色的物质(其中的元素钾用“●”表示),原子分布如图c所示,该物质的化学式为________。
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I.根据元素周期表1〜18号元素的性质和递变规律,请用元素回答下列问题。
①原子半径最小的元素是_______(稀有气体除外);②电负性最大的元素是_______;
③第一电离能最大的元素是________;④金属性最强的元素是_________。
II.①He ②SiC ③Na2O ④Na2O2 ⑤NaOH ⑥金刚石 ⑦白磷(P4)七种晶体中,不存在化学键的是_______(填序号,下同);作用力只有共价键的单质是______;只存在离子键的离子化合物是______;含有非极性共价键的离子化合物是_______。
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根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物为________(填两种化合物的化学式);
(2)属于稀有气体的是________(填元素符号,下同);
(3)形成化合物种类最多的两种元素是________;
(4)第三周期中,原子半径最大的是(稀有气体除外)________;
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性:________强于________(填化学式)。
(6)电负性最大的元素是________,电负性最小的元素是________。
(7)原子中p轨道半充满的元素是________。
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根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物为________(填两种化合物的化学式);
(2)属于稀有气体的是________(填元素符号,下同);
(3)宇宙中含量最多的元素是________;
(4)第三周期中,原子半径最大的是(稀有气体除外)________;
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性:________强于________(填化学式)。
(6)电负性最大的元素是________,电负性最小的元素是________。
(7)原子中p轨道半充满的元素是________。
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根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有________(填两种化合物的化学式);
(2)属于稀有气体的是________(填元素符号,下同);
(3)形成化合物种类最多的两种元素是________;
(4)原子半径最大的元素是(稀有气体除外)________,第一电离能最小的元素是________,第一电离能最大的元素是________,最强的含氧酸是________,最稳定的气态氢化物是________;
(5)电负性最大的元素是________,电负性最小的元素是________,原子中p轨道半充满的元素是________,最活泼的气态非金属原子是________;
(6)推测Si、N最简单氢化物的稳定性________大于________(填化学式)。
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下表为元素周期表的一部分。请回答下列问题:
根据元素在周期表中的相对位置可知①~⑩分别是H、C、N、O、Mg、Al、Cl、Ca、Mn、Fe。
(1)上述元素中,属于s区的是____________(填元素符号)。
(2)写出元素④的基态原子的价电子排布图____________________。
(3)元素第一电离能为⑨________⑩ (填“大于”或“小于”)。
(4)元素③气态氢化物的VSEPR模型为________;该分子为________分子(填“极性”或“非极性”)。向硫酸铜溶液中逐滴加入其水溶液,可观察到的现象为_____________________________。
(5)⑥单质的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。
若已知⑥的原子半径为dcm,NA代表阿伏加德罗常数,元素⑥的相对原子质量为M,请回答:晶胞中⑥原子的配位数为________,该晶体的密度为________(用字母表示)
(6)实验证明:⑤和⑧的氧化物、KCl、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如下图所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ·mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:________(用化学式填写)。
其中⑧的氧化物晶体中一个阳离子周围和它最邻近且等距离的阳离子有________个。
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2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下:
下列说法不正确的是
A.元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族
B.元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4
C.原子半径比较:甲>乙>Si
D.推测乙可以用作半导体材料
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