題目列表(包括答案和解析)
3.下列各組元素中,按最高正價遞增順序排列的是
A.F、Cl、Br、I B.K、Mg、C、S
C.C、N、O、F D.Li、Na、K、Rb
2.已知1-18號元素的離子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),下列關(guān)系正確的是
A. 質(zhì)子數(shù)c>b B. 離子的還原性Y2->Z-
C. 氫化物的穩(wěn)定性H2Y>HZ D. 原子半徑X<W
1.元素性質(zhì)呈周期性變化的原因是
A.相對原子質(zhì)量逐漸增大 B.核電荷數(shù)逐漸增大
C.核外電子排布呈周期性變化 D.元素的化合價呈周期性變化
5、氨基酸的兩性
氨基酸分子既有酸性的羧基,又有堿性的氨基,因此和酸堿均能反應(yīng)生成鹽,是一種兩性化合物。而且氨基酸分子中的氨基與羧基還可形成內(nèi)鹽。氨基酸的水溶液中,存在如下平衡:
在強酸性溶液中,氨基酸以陽離子形式存在;在強堿性溶液中,則主要以陰離子形式存在;氨基酸在一般情況下不是以游離的羧基或氨基存在的,而是兩性電離,在固態(tài)或水溶液中形成內(nèi)鹽:
典例剖析
[例1]X和Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑;Z和Y兩元素的原子核外電子層次相同,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是
A、X>Y>Z B、Y>X>Z C、Z>X>Y D、Z>Y>X
解析:根據(jù)原子序數(shù)和元素周期律推測原子和離子半徑大小,這是正向思維。而本題是已知原子和離子半徑的大小,要判斷原子序數(shù)大小的關(guān)系,這是逆向思維。已知電子層結(jié)構(gòu)相同的陽離子,核電荷數(shù)大的則半徑小,具有相同的電子層數(shù)的原子,隨著原子序數(shù)增大,原子半徑遞減。根據(jù)題意,X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑,則X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù);Z和Y元素的原子核外電子層數(shù)相同,且Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑,則Z元素的原子序數(shù)大于Y元素。由此得出三種元素原子序數(shù)的關(guān)系為Z>Y>X,答案:D。
[例2]已知鈹(Be)的原子序數(shù)為4。下列對鈹及其化合物的敘述中,正確的是
A、鈹?shù)脑影霃酱笥谂鸬脑影霃健 ?B、氯化鈹分子中鈹原子的最外層電子數(shù)是8
C、氫氧化鈹?shù)膲A性比氫氧化鈣的弱 D、單質(zhì)鈹跟冷水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣
解析:因為同周期元素原子半徑從左到右遞減,所以A正確;BeCl2中Be的最外層電子數(shù)為2,B錯誤;同主族元素從上到下金屬性增強,最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性增強,C正確;Mg不與冷水反應(yīng),而Be的金屬性比鎂弱,與冷水反應(yīng)更難,D錯誤。答案:A、C
[例3]下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別表示一種化學(xué)元素
⑴下列 (填寫編號)組元素可能都是電的良導(dǎo)體。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
⑵如果給核外電子足夠的能量,這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響:
A、原子核對核外電子的吸引力;B、形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向
(2)下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量(KJ/mol):
①通過上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個電子所需的能量。_____________________。
②表中X可能為以上13種元素中的_______(填寫字母)元素。用元素符號表示X和j形成化合物的化學(xué)式__________;Y是周期表中______族元素。
③以上13種元素中,__(填寫字母)元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多。
答案:(1)①④ (2)①Li原子失去一個電子后,Li+已經(jīng)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),此時再失去一個電子很困難 ②aNa2O和Na2O2 ③IIIA或第三主族、躮
[例4]制冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體,液化后在管內(nèi)循環(huán),蒸發(fā)時吸收熱量,使環(huán)境溫度降低,達(dá)到制冷目的。人們曾經(jīng)采用過乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷劑,但它們不是有毒,就是易燃。于是科學(xué)家根據(jù)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來開發(fā)新的制冷劑。
據(jù)現(xiàn)有知識,某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢如下:
(1)氫化物的易燃性:
第二周期: > >H2O>HF
第三周期:SiH4>PH3> >
(2)化合物的毒性:PH3>NH3;H2S>H2O;CS2 CO2;CCl4>CF4,于是科學(xué)家們開始把注意力集中在含F(xiàn)、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸點為76.80C,CF4的沸點為-1280C,新制冷劑的沸點范圍應(yīng)介于其間。
經(jīng)過較長時間的反復(fù)試驗,一種新的制冷劑氟里昂CF2Cl2終于誕生了,其他類似的還可以是
。
(4)然而,這種制冷劑造成了當(dāng)今的某一個環(huán)境問題是 。但求助于周期表中元素及其化合物 變化趨勢來開發(fā)制冷劑的科學(xué)思維方法是值得借鑒的。(填寫字母,多選扣分)
①毒性;②沸點;③易燃性;④水溶性;⑤顏色
A、①②③ B、②④⑤ C、②③④
解析:(1)根據(jù)元素周期律,非金屬性越強,氫化物的穩(wěn)定性越大.從題中的信息,知道第三周期的氫化物易燃性順序為SiH4>PH3>H2S>HCl,因此很容易推出第二周期的氫化物的易燃性順序為CH4>NH3>H2O、HF.(2)根據(jù)已知化合物的毒性:PH3>NH3,CCl4>CF4,自己創(chuàng)
造規(guī)律,得出“相同類型的化合物,相對分子質(zhì)量越大,其化合物的毒性也越大”的結(jié)論,然后應(yīng)用此規(guī)律,得出H2S>H2O;CS2>O2.答案:(1)CH4 NH3 (2)>。尽(3)CFCl3(或CF3Cl)(4)使大氣臭氧層出現(xiàn)空洞 A。
知能訓(xùn)練
4、弱酸的酸式鹽的兩性
(1)實例:NaHCO3、NaHS、NaH2PO4、Na2HPO4等。
(2)本質(zhì):酸式鹽的陰離子在水中亦存在兩個平衡:
所以它們均既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng),如:
NaHS+HCl==NaCl+H2S↑ NaHS+NaOH==Na2S+H2O
3、Zn(OH)2或H2ZnO2(鋅酸)的兩性:
Zn(OH)2+2H+==Zn2++2H2O Zn(OH)2+2OH-==ZnO22-+2H2O
注意:Zn(OH)2可溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+。
2.Be(OH)2或H2BeO2(鈹酸)的兩性
與Al(OH)3相同Be(OH)2存在如下兩性電離:
2H++BeO22- Be(OH)2 Be2++2OH-
Be(OH)2+2H+==Be2++2H2O Be(OH)2+2OH-==BeO22-+2H2O
既能跟強酸(H+)反應(yīng),又能跟強堿(OH-)反應(yīng)的化合物可稱為兩性化合物。包括兩性氧化物、兩性氫氧化物、弱酸的酸式鹽以及氨基酸等。
1.鋁、氫氧化鋁、氧化鋁的兩性
(1)2Al+6 H+==2 Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
(2)Al2O3+6H+==2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
(3)Al(OH)3既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng):
Al(OH)3既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng),說明Al(OH)3必須同時能電離出H+和OH-,即能發(fā)生“兩性電離”:
根據(jù)平衡移動原理,:當(dāng)向上述平衡體系中加強酸,[H+]增大,同時又中和OH-使[OH-]下降,平衡向右移動,結(jié)果Al(OH)3逐漸溶解成Al3+;當(dāng)向上述平衡中加強堿,[OH-]增大,同時又中和H+使[H+]下降,平衡向左移動,結(jié)果Al(OH)3固體逐漸溶解成為AlO2-。相關(guān)方程式:
Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O(不能與H2CO3等弱酸反應(yīng))
Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O(不能與氨水等弱堿反應(yīng))
21、最高正化合價不等于族序數(shù)的元素是O、Fe。
20、除H外,原子半徑最小的元素是F。
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