高三化学解答题中等难度题
(12分)第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时,失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需要的能量。下表是部分元素原子的第一电离能I1:(单位)
H | He | ||||||
1.3120 | 0.3723 | ||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne |
0.5203 | 0.8995 | 0.8001 | 1.0864 | 1.4023 | 1.3140 | 1.6810 | 2.0807 |
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
0.4958 | 0.7377 | 0.5776 | 0.7865 | 1.0118 | 0.9996 | 1.2511 | 1.5205 |
K | Ca | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
0.4189 | 0.5898 | 0.5788 | 0.9440 | 0.9409 | 1.1399 | 1.3507 | |
Rb | Sr | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
0.4030 | 0.5495 | 0.5583 | 0.7086 | 0.8316 | 0.8693 | 1.0084 | 1.1704 |
Cs | Ba | Tl | Pb | Bi | Po | At |
回答下列问题:
(1)从表中数据可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是 。说明同一主族元素 能力从上到下逐渐增强。
(2)从表中数据预测Ge元素第一电离能I1的最小范围________。
(3)SiC是原子晶体,其结构类似金刚石,为C、Si两原子依次相同排列的正四面体空间网状结构。如图为两个中心重合,各面分别平行的两个正方体,其中心为Si原子,试在小正方体的顶点画出与Si最近的C(用表示)的位置,在大正方体的棱、顶、面等处画出相应Si(用表示)的位置。
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H | He | ||||||
1.3120 | 0.3723 | ||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne |
0.5203 | 0.8995 | 0.8001 | 1.0864 | 1.4023 | 1.3140 | 1.6810 | 2.0807 |
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
0.4958 | 0.7377 | 0.5776 | 0.7865 | 1.0118 | 0.9996 | 1.2511 | 1.5205 |
K | Ca | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
0.4189 | 0.5898 | 0.5788 | x | 0.9440 | 0.9409 | 1.1399 | 1.3507 |
Rb | Sr | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
0.4030 | 0.5495 | 0.5583 | 0.7086 | 0.8316 | 0.8693 | 1.0084 | 1.1704 |
Cs | Ba | Tl | Pb | Bi | Po | At | |
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第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。继续失去第二个电子所需能量称第二电离能。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。回答下列问题:
(1)同一周期元素的第一电离能从左到右总趋势是___(填增大、减小或不变,下同);同一主族元素原子从上到下的第一电离能I1变化规律是______________;稀有气体的第一电离能在同周期中是最大的,原因是______________________________________________________________________。
(2)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,发现有一些反常,第一电离能 IIA>IIIA,VA>VIA: 如I1(铍)>I1(硼),2号大于1号,I1(氮)>I1(氧),5号大于4号。可能原因是____。(3)已知2号的I1=738KJ/mol, 则它的I2___738KJ/mol, I3___3×738KJ/mol;(填>、<、=)(4)已知5号和6号元素的电负性分别为2.1和3.0,则4号元素的电负性可能为(___)
A.3.5 | B.1.8 | C.2.5 | D.4.0 |
(5)上图中4、5、6三种元素最高价含氧酸的酸性从强到弱顺序为____________(用对应酸的化学式表示);它们的气态氢化物的稳定性均比同主族上一周期的元素气态氢化物弱,原因是:_________。
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下列说法错误的是( )
A.气态电中性基态原子失去电子转化为气态基态正离子需要的最低能量叫做第一电离能
B.当碳原子的核外电子排布由转变为时,碳原子要向外界环境吸收能量
C.电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度
D.同主族元素从上到下第一电离能逐渐变小
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能源、材料已成为当今科学研究的热点。请回答下列问题:
(1)单质A的燃烧热大,可作燃料。已知A为短周期元素,其气态原子逐个失去1~4个电子所需能量(电离能)如表所示。若该原子核外电子有三层,则该元素位于周期表______族,写出A燃烧后形成的氧化物的电子式:______.
I1 | I2 | I3 | I4 | … | |
电离能(kJ/mol) | 738 | 1451 | 7733 | 10540 | … |
(2)如图是超导材料元素在周期表中的分布,上述元素的短周期元素中原子半径最大的是______(填元素符号),其原子最外层有______种运动状态不同的电子,写出其最高价氧化物对应水化物在水溶液中的电离方程式:______。
(3)上述主族元素中有两种原子可以形成的五核分子,其化学键键长和键角都相等,则该分子的空间构型为______,该物质为______分子(选填“极性”或“非极性”)。
(4)铁单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体,且每生成1mol该易燃气体放出37.68kJ热量,请写出此反应的热化学方程式:______。
(5)取适量Al、Mg合金样品置于烧杯中,加入20mL 1mol/L的NaOH溶液,恰好完全反应。下列叙述正确的是______(选填编号)。
a.Mg作负极,Al作正极
b.若加入的是20mL 1mol/L的盐酸,则放出的氢气的物质的量减少2/3
c.若把NaOH中的H换成D(D为重氢),生成的氢气中D与H物质的量之比为1:2。
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VA族的氮、磷、砷(As)等元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途,请回答下列问题。
(1)砷的基态原子的电子排布式为 。
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)NH3的沸点比PH3高,原因是 ;PO43-离子的立体构型为 。
(4)AsH3是无色稍有大蒜气味的气体,在AsH3中As原子的杂化轨道类型为 。
(5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系,解释H3AsO4比H3AsO3 酸性强的原因 。
(6)磷的一种单质白磷(P4)属于分子晶体,其晶胞结构如下图。已知最近两个白磷分子间的距离为 a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为 g/cm3(只要求列算式,不必计算)。
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处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素,其气态原子获得一个电子所放出的能量A>B>C>D。则下列说法中,正确的是
①元素的非金属性依次增强;②元素的电负性依次减小;③元素的第一电离能依次增大;④最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱。
A、①④ B、②④ C、①③ D、③④
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处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素,其气态原子获得一个电子所放出的能量A>B>C>D。则下列说法中,正确的是①元素的非金属性依次增强;②元素的电负性依次减小;③元素的第一电离能依次增大;④最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱。
A、①④ B、②④ C、①③ D、③④
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