2024届高三化学高考备考二轮复习物质结构与性质—与电子轨道表示有关综合考点训练(含解析)

2024届高三化学高考备考二轮复习物质结构与性质—与电子轨道表示有关综合考点训练
一、单选题
1.在牙膏中添加氟化物能起到预防龋齿的作用,原理是生成了更能抵抗酸蚀的氟磷灰石,下列有关化学用语正确的是
A.基态F原子价电子排布图: B.的结构示意图:
C.中子数为16的磷核素: D.的电子式为:
2.化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语的书写正确的是
A.基态原子的核外电子排布图:
B.过氧化氢电子式:
C.原子的简化电子排布式为:
D.原子核内有个中子的氧原子:
3.下列电子排布式或轨道表示式书写正确的是
A.O原子的轨道表示式:
B.Ca原子的电子排布式:
C.Cr原子的电子排布式:
D.的电子排布式:
4.下列能级中轨道数为5的是
A.s B.p C.d D.f
5.下列有关表述错误的是
A.N原子的价电子轨道表示式:
B.硫酸氢钠在水溶液中的电离方程式:NaHSO4=Na++H++
C.羧基的结构式:
D.二氧化碳分子中σ键和π键的个数比为1:1
6.下列说法正确的是
A.H3O+的空间结构:平面三角形 B.冰中的氢键示意图:
C.基态氧原子价电子排布图: D.基态Cr原子电子排布式:[Ar]3d44s2
7.下列有关表达正确的是
A.硫离子的电子排布式:1s22s22p63s23p4
B.N原子最外层电子的轨道表示式:
C.CO2分子的结构式: O=C=O
D.2-甲基-1-丙醇的结构简式:
8.下列有关化学用语使用正确的是
A.基态碳原子的价电子轨道表示式:
B.甲基正离子()的电子式:
C.石英的分子式:
D.基态原子的简化电子排布式:
9.已知锰的核电荷数为 25,下列有关基态锰原子核外电子排布正确的是
A.价电子排布图为
B.核外电子排布时,先排满 4s 轨道,再排 3d 轨道
C.锰原子失去电子形成 Mn2+时应失去 3d 轨道上的电子
D.锰原子的 2p 和 3p 轨道的形状、能量均相同
10.下列说法正确的是
A.CH4分子的球棍模型为
B.铍原子最外层的电子云图为
C.基态Fe原子的价电子轨道表示式为
D. ,该轨道表示式违背了泡利不相容原理
11.1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素,开创了人造放射性核素的先河:,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8,下列叙述正确的是
A.原子半径:Y>X
B.的电子式为
C.X的单质能溶于强碱溶液
D.基态Y原子的价层电子轨道表示式为
12.X、Y、Z、M为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,Z与M同主族,X和Z基态原子L层上均有2个未成对电子;W位于第四周期,其基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。下列说法正确的是
A.电负性:Y>Z>X
B.键角:MZ>MZ
C.W位于元素周期表的ds区
D.Y基态原子核外有5种空间运动状态的轨道
二、填空题
13.材料的发展水平始终是时代进步和人类文明的标志。当前含铁的磁性材料在国防、电子信息等领域中具有广泛应用。请回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布图为_______,基态铁原子核外电子的空间运动状态有_______种, 其处在最高能层的电子的电子云形状为_______。
(2)一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如图1所示。
①M分子中C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为_______。
②M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道,则铁原子最可能的杂化方式为_______(填序号)。
A.sp2 B.sp3 C.dsp2 D.d2sp3
③分子中的大π键可用符号π 表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π), 则M分子中由碳、氧组成的五元环中的大π键应表示为_______。
(3)铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能,某铁氮化合物的立方晶胞结构如图2所示。
①若以氮原子为晶胞顶点,则铁原子在晶胞中的位置为_______。
②该化合物的化学式为_______,若晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度为_______g·cm-3 (列出计算式即可)。
14.按要求回答下列问题:
(1)研究发现,在低压合成甲醇反应()中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。Co基态原子核外电子排布式为_______。在上述反应中,非金属元素的电负性最大的是_______,在周期表中Mn属于_______区元素。
(2)我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐。
①氮原子的价电子轨道表示式为_______。
②元素的基态气志原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能()。第二周期部分元素的变化趋势如图所示。氮元素的()呈现异常的原因是_______。
(3)已知As元素的相关信息如图所示,下列说法不正确的是_______。
A.推测As能形成多种氧化物
B.热稳定性:、、HCl逐渐增强
C.As的一种核素表示为,中子数为40
D.原子半径由大到小的顺序:As、Cl、Si
15.磷酸氯喹(结构如图所示)是由氢、碳、氮、氯、磷、氧元素组成的有机物,在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染,我国印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中明确规定了其用量。
(1)碳、硅、储为同一主族元素,则基态硅原子核外有____种运动状态的电子,基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为_____。
(2)氮原子价层电子的轨道表示式为_____。
(3)基态Cl原子中,核外电子占据最高能层的符号是____。
(4)氧元素基态原子核外K层电子的自旋状态_____(填“相同”或“相反”)。
16.人体含氧65%、碳18%、氢10%、氮3%、钙1.5%、磷1%、钾0.35%、硫0.25%、钠0.15%、氯0.15%、镁0.05%,它们被称为人体常量元素。
(1)人体的构成元素,从周期表来看,元素数目最多族为___________ 族。属于第三周期的非金属元素的原子半径由大到小的顺序______________。人体还有许多微量元素,请列举其中的一种____________。
(2)含量最高的元素原子核外运动状态有___________种,最外层电子轨道表示式_____________;与它同族的另一种元素的活动性相比_______>_______。(用元素符号表示),请用一个事实说明该结论______。
(3)含量前3位的元素按原子个数比1:1:2形成的物质的名称是_____________(写出一种即可)。
17.I.雄黄()、雌黄()均可入药,具有解毒、杀菌、去燥湿的功效,也是中国画主要的黄色矿物质颜料。回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子的运动轨道数有_______种;有___________种能量不同的电子;
(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为___________。
(3)S和As比较,电负性较大的是___________
(4)As元素的第一电离能___________Se元素的第一电离能(填“大于”“小于”或“等于”),原因是_______________________________。
II.目前已发现,在元素周期表中某些元素与右下方的主族元素的有些性质相似,这种相似性被称为对角线规则。据此回答下列问题:
(5)铍的最高价氧化物对应水化物的化学式是________,属于两性化合物,证明这一结论的有关离子方程式为__________________________、________________。
(6)若已知反应,则与足量强碱溶液反应的离子方程式为______________________。
(7)科学家证实,属于共价化合物,请设计一个简单实验证明,方法是________________。用电子式表示的形成过程:__________
18.根据元素周期表中完整周期元素的性质,完成下列空格。
(1)在第三周期中,第一电离能最小的元素符号是________,其原子的结构示意图为__________,第一电离能最大的元素符号是________,其价电子排布式为___________________________。
(2)在元素周期表中,电负性最大的元素名称是________,其价电子排布图为______________
(3)第四周期元素中未成对电子数最多的元素符号是________,其原子的简化电子排布式为__________,有_____个未成对电子,有_____个能级,能量最高的能级符号为_______。
(4)某元素的基态原子价电子排布式为3d104s1 ,该元素符号是_________,原子中所有电子占有________个轨道,核外共有________个不同运动状态的电子。
三、实验题
19.消毒剂在新冠疫情期间具有重要作用。
I.高铁酸钾(K2FeO4)是一种比KMnO4、O3和Cl2的氧化能力强的强氧化剂和消毒剂。
(1)基态Fe2+的价电子排布图为_____。
下列基态原子或离子的电子排布式或排布图中,违反洪特规则的是_____;违反泡利原理的是_____。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6
②F-:1s22s23p6
③P:
④Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
⑤Mg2+:1s22s22p6
⑥C:
(2)高铁酸钾在水质处理中发挥着重要作用。查阅资料可知:干燥的高铁酸钾在常温下可以长期稳定存在,但溶于水中极易分解得到氧气和氢氧化铁胶体,写出该反应的化学方程式:______。
II.喷洒家用“84”消毒液是预防病毒的有效方法,某实验小组探究某品牌“84”消毒液的性质,取某品牌“84”消毒液5mL进行如表实验。
操作 现象
a.测溶液pH,并向其中滴加2滴酚酞 pH=13,溶液变红,5min后褪色
b.向其中逐滴加入盐酸 溶液逐渐变成黄绿色
(3)写出实验室制备“84”消毒液反应的化学方程式:______。
(4)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10.0,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去。为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验(请将横线内容补充完整)。
操作 现象
取______的NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞试液 溶液变红,30min后褪色
获得结论:此实验小组使用的上述消毒液具有______性。
(5)该小组由操作b及现象获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降。
①操作b中溶液变成黄绿色的原因是______(用离子方程式表示)。
②有人认为由操作及现象获得上述结论并不严谨。需要进一步确认此结论的实验方案是______。
20.某兴趣小组以废旧电池为原料,模拟工业回收,并进一步制备电极级。
I.废旧电池,回收LiOH
以富锂电极制成卷状薄片作阳极,电解回收LiOH溶液(装置如下)
(1)基态锂原子的轨道表示式为_______,其占据的最高能级共有_______个原子轨道,其形状是_______。
(2)阳极反应为_______。
Ⅱ.电极级的制备
取LiOH溶液,通入适量调节混合液体pH在10左右,调节温度80℃,并不断搅拌,充分反应,白色沉淀生成。通过操作A得到固体,烘干得到电极级产品。
(3)仪器a的名称是_______。
(4)LiOH的电离常数,仪器a中反应的离子方程式为_______。
(5)为提高的析出量和纯度,“操作A”依次为_______、_______、洗涤。
(6)称取1.0000g电极级产品,利用火焰原子吸收法测得其含锂0.1890g,则该电极级产品中的质量分数为_______%。
21.八水合磷酸亚铁[,]难溶于水和醋酸,溶于无机酸,可作为铁质强化剂。某实验室利用如图装置制备八水合磷酸亚铁,步骤如下:
ⅰ.在烧瓶中先加入维生素C稀溶液作底液;
ⅱ.通过仪器a向烧瓶中滴入足量与的混合溶液;
ⅲ.再滴入的溶液,保持为6左右,水浴加热且不断搅拌至反应充分后静置;
ⅳ.将烧瓶中混合物进行抽滤、洗涤、低温干燥,得到产品。
回答下列问题:
(1)的价电子轨道表示式为___________,的空间结构为___________。
(2)仪器a的名称是___________,配制溶液时需将蒸馏水事先煮沸、冷却,其目的是___________。
(3)用维生素C稀溶液作底液而不用铁粉的主要原因是___________。
(4)写出生成八水合磷酸亚铁的离子方程式:___________。
(5)合成时需保持为6左右的原因是___________。
(6)产率的计算:称取产品,用足量的稀硫酸溶解后,立即用溶液滴定至终点,消耗溶液。滴定过程中的离子方程式为___________,本实验所得产品的产率为___________%(保留到小数点后一位)。
22.三草酸合铁酸钾的化学K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于制作工程图中“晒制蓝图”时的感光剂。
(1)钾离子最外层电子的轨道表示式_________。
(2)已知草酸氢钾(KHC2O4)溶液中c(C2O42—)>c(H2C2O4),则该溶液呈性________(填酸、碱、中),并简述原因_________,写出HC2O4—水解的离子方程式_________________。
为探究三草酸合铁酸钾受热分解的产物,按下图进行实验。
(3)实验开始时,先要通一会氮气,其目的是__________。
(4)实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有_________、_________。
(5)样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:________。
参考答案:
1.A
【详解】A.F的原子序数为9,核外电子排布式是1s22s22p5,基态F原子价电子排布图:,A正确;
B.是钙原子失去两个核外电子,而原子核内的核电荷数不变,其结构示意图: ,B错误;
C.元素符号左下角代表质子数,中子数为16的磷核素:,C错误;
D.是带点的离子,整个原子团带电荷,其电子式为:,D错误;
故选A。
2.D
【详解】A.基态Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,电子排布图不符合泡利原理,基态Mg原子的核外电子排布图应为,故A错误;
B.过氧化氢属于共价化合物,含有2个O-H键和1个O-O键,电子式为,故B错误;
C.的原子序数为19,属于主族元素,由构造原理可知电子排布为1s22s22p63s23p64s1,所以原子的简化电子排布式为:[Ar]4s1,故C错误;
D.原子核内有10个中子的氧原子的质量数为8+10=18,核素符号为,故D正确;
故选D。
3.D
【详解】A.根据洪特规则,O原子的轨道表示式为,故A错误;
B.Ca是20号元素,Ca原子的电子排布式应为,故B错误;
C.根据洪特规则,Cr原子的电子排布式应为,故C错误;
D.Br是35号元素,核外有36个电子,电子排布式为,故D正确;
选D。
4.C
【详解】s能级有1个原子轨道,p能级有3个原子轨道,d能级有5个原子轨道,f能级有7个原子轨道,则能级中轨道数为5的是d能级。故选:C。
5.A
【详解】A.氮原子的2p轨道上的三个电子的自旋方向应该相同,应为,A错误;
B.硫酸氢钠属于强电解质,能够完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,B正确;
C.羧基为-COOH,结构式为,C正确;
D.二氧化碳中碳原子和氧原子之间形成双键,每个双键都含有一个σ键和一个π键,所以σ键和π键的个数比为1:1,D正确;
故选A。
6.B
【详解】A.H3O+的中心O原子价层电子对数是3+=4,中心O原子上有1对孤对电子,则其空间结构为三角锥形,A错误;
B.冰中一个H2O分子与相邻的4个H2O形成氢键,故冰中的氢键示意图:,B正确;
C.原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,这种排布使原子能量最低,处于稳定状态,则基态氧原子价电子排布图:,C错误;
D.Cr是24号元素,当原子核外电子的轨道处于全满、半满或全空时是处于稳定状态,则根据构造原理可知基态Cr原子电子排布式:[Ar]3d54s1,D错误;
故合理选项是B。
7.C
【详解】A. 硫离子的电子排布式:1s22s22p63s23p6,选项A不选;
B. N原子最外层电子的轨道表示式:,选项B不选;
C. CO2分子中,每个氧原子和碳原子都共用两对电子,形成直线型分子,结构式为O=C=O,选项C选;
D. 有机物正确的名称为2-丁醇,选项D不选;
答案选C。
8.A
【详解】A.碳的价层电子排布为2s22p2,价电子轨道表示式:,故A正确;
B.甲基正离子()的电子式:,故B错误;
C.石英为原子晶体,不存在分子,其化学式为,不能称为分子式,故C错误;
D.基态原子的简化电子排布式:[Ar]3d10,故D错误;
故选:A。
9.B
【详解】A. 按洪特规则知,基态锰原子核外电子排布时,5个3d轨道上各有1个电子且自旋方向相同,价电子排布图为,A错误;
B. 4s轨道能量比3d轨道低,故核外电子排布时,先排满4s轨道,再排3d 轨道,B正确;
C. 锰原子失去电子形成 Mn2+时应先失去4s轨道上的电子,C错误;
D. 锰原子的2p和3p轨道的形状均为纺锤形、能量高低则不同,2p轨道能量低于3p轨道,D错误;
答案选B。
10.C
【详解】A.该模型为比例模型,A错误;
B.铍原子最外层为s能级,为球形,B错误;
C.铁为26号元素,基态铁原子的价电子层为3d64s2,轨道表示式为,C正确;
D.该轨道式违背了洪特规则,2p能级电子应自旋方向相同,D错误;
故选C。
11.C
【详解】A.核反应方程式中质量数守恒,X的质量数,推测其为短周期主族元素。Y的质子数比金属原子X的大2,两者应位于同一周期,设X的最外层电子数为x,则Y的最外层电子数为,故,解得。综上分析知X为,Y为P。原子半径:,A错误;
B.的电子式为,B错误;
C.Al能与氢氧化钠溶液反应,C正确;
D.基态Y原子的价层电子轨道表示式为 ,D错误;
故选C。
12.D
【分析】X和Z的基态原子L层上有2个未成对电子,原子序数X【详解】A.同周期主族元素从左向右,元素电负性增强,则电负性O>N>C,即Z>Y>X,故A错误;
B. 为,中心S原子的价层电子对数为4,采用杂化,有一个孤电子对,为中心S原子的价层电子对数为4,采用杂化,无孤电子对,孤电子对对成键电子的斥力大于成键电子间的斥力,则键角<,故B错误;
C.由上述分析可知,W为Fe,位于元素周期表的d区,故C错误;
D.Y为N元素,其基态原子轨道表示式为 ,有5种空间运动状态的轨道,故D正确;
答案选D。
13.(1) 15 球形
(2) O>N>C D π
(3) 棱心和体心 Fe4N
【分析】(1)根据铁原子核外电子排布分析,占据轨道数即空间运动状态数。根据最高能级为4s级分析电子云为球形。
(2)根据同周期电负性的变化规律分析,根据在形成大π键过程中每个原子首先形成单键,余下的最外层电子或孤电子对成大π键进行分析。
(3)根据晶胞的均摊法分析晶胞的分子式和密度。
【详解】(1)基态铁原子的价电子排布图为,基态铁原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,空间运动状态有15种, 其处在最高能层为4S层,电子的电子云形状为球形。
(2)①M分子中C、N、O三种元素的电负性根据同周期元素,从左到右电负性增大分析,由大到小的顺序为O>N>C。
②M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道,则铁原子最可能的杂化方式为d2sp3。
③分子中的大π键可用符号π 表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π), 则M分子中由碳、氧组成的五元环中五个原子参与,每个碳上提供一个电子,氧原子提供2个电子,故大π键应表示为π。
(3)①若以氮原子为晶胞顶点,则原来在定点的铁原子为晶胞的棱心,原子在面心的铁原子在体心。
②该晶胞中铁原子的个数为 ,氮原子个数为1,则该化合物的化学式为Fe4N ,若晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为apm,为棱长的一半,则晶胞的体积为,cm3,晶胞的质量为g,该晶胞的密度为g·cm-3。
14.(1) 或 O d
(2) 基态N原子的2p轨道为半充满状态,相对稳定,不易结合一个电子
(3)D
【详解】(1)Co是27号元素,在周期表中Mn属于d区,在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ 族,其基态原子核外电子排布式为或。同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;在上述反应中,非金属元素的电负性最大的是氧元素;
(2)①N为7号元素,基态N原子的价电子排布式为,故氮原子的价电子轨道表示式为;
②由题意可知,元素的基态气态原子越容易得到一个电子,所放出的能量越大,即第一电子亲和能越大,同周期主族元素随核电荷数的增大,原子的电负性增大,得电子的能力增强,故结合一个电子释放的能量逐渐增大;基态N原子的核外电子排布式为,则N原子的轨道为半充满状态,相对稳定,不易得电子,导致其呈现异常。
(3)A.N和As是第ⅤA族元素,As性质与N有相似之处,N能形成等多种氧化物,据此推测As也能形成、等多种氧化物,A正确;
B.非金属性越强,对应的简单氢化物越稳定,则的稳定性逐渐增强,B正确;
C.中子数=质量数-质子数,则的中子数为,C正确;
D.一般电子层数越多,原子半径越大,同周期主族元素从左往右原子半径减小,则原子半径由大到小的顺序为,D错误;
故选D。
15.(1) 14
(2)
(3)M
(4)相反
【解析】(1)
把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数;而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子,自旋方向不同,运动状态也就不相同,即运动状态个数等于电子数;故基态硅原子核外有14种运动状态的电子;锗为第四周期ⅣA族元素,基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为。
(2)
氮为第二周期ⅤA族元素,氮原子价层电子的轨道表示式为。
(3)
能量最低原理:原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里,然后由里到外,依次排布在能量逐渐升高的能级里;基态Cl原子中最外层电子层为M层,核外电子占据最高能层的符号是M。
(4)
泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反;氧元素基态原子的K层有2个电子,根据泡利原理,K层电子的自旋状态相反。
16. IA p>S>Cl 碘(人体必需微量元素,也有多种包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴及铁,写出其中的一种即可) 8 O S 2H2S + O2= 2H2O +2S 乙酸 (其它合理均给分)
【详解】(1)根据人体中元素的含量可知O:0.65/10、C:0.18/12、H:0.1/1,所以人体的构成元素中元素数目最多的为氢元素,氢元素位于第ⅠA族。属于第三周期的非金属元素有P、S、Cl,同周期自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径由大到小的顺序为p>S>Cl。人体还有许多微量元素,例如碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴及铁等。
(2)含量最高的元素是氧元素,氧元素的核外电子数是8个,则原子核外运动状态有8种,最外层电子轨道表示式为;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性O>S,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,根据反应2H2S+O2=2H2O+2S可以说明氧元素非金属性强于硫元素。
(3)含量前3位的元素为O、C、H,它们按原子个数比1:1:2形成的物质有乙酸等。
17.(1) 9 5
(2)
(3)S
(4) 大于 砷元素原子4p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素
(5)
(6)
(7) 将加热至熔融状态,不能导电,则证明是共价化合物
【详解】(1)S是16号元素,根据构造原理可知基态S原子核外电子排布式是,S原子核外电子运动的轨道数目是;相同能级上的轨道能量是相同的,所以硫原子核外有5个能级,就有5种能量的电子。
(2)砷是33号元素,基态砷原子的价层电子排布式为,轨道表示式为
(3)S和As比较,电负性较大的是S,其判断理由是同一主族从上而下,元素的非金属性逐渐减弱,As和P同主族,故非金属性,而P和S同周期,同一周期从左向右,元素的非金属性逐渐增强,故非金属性,故电负性较大的是S;
(4)砷、硒都是第四周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但砷元素基态原子4p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以As元素的第一电离能大于Se元素的第一电离能;
(5)铍为第二周期第ⅡA族元素,与Al处于对角线位置,根据与酸或碱的反应,可得与酸或碱反应的离子方程式分别为、;
(6)由于Be元素与Al元素性质相似,依据所给信息得先与水发生反应,生成的再与强碱发生反应,即;
(7)根据共价化合物与离子化合物的性质可知,离子化合物在熔融时导电,而共价化合物在熔融时不导电,因此可将加热至熔融状态,若不导电则可证明是共价化合物;形成时,1个Be原子与2个Cl原子分别共用一对电子,形成共价分子,用电子式表示为:。
18. Na Ar 3s23p6 氟 Cr [Ar]3d54s1 6、 7 d Cu 15 29
【详解】(1)同周期中从左到右,元素的第一电离能(除第ⅡA族、第ⅤA族反常外)逐渐增大,同周期中ⅠA族元素第一电离能最小,稀有气体最大,故第三周期中第一电离能最小的为Na,其原子的结构示意图为;第三周期中第一电离能最大的为Ar,其价电子排布式为3s23p6;
(2)在元素周期表中,同周期中从左向右,元素的非金属性增强,电负性增强,同主族元素从上向下,元素的非金属性减弱,电负性减弱,在元素周期表中,电负性最大的元素是F,其名称为氟;F原子核外有9个电子,核外电子排布式为1s22s22p5,价电子排布图为;
(3)第四周期元素中,外围电子排布为ndxnsy,且能级处于半满稳定状态时,含有的未成对电子数最多,即外围电子排布为3d54s1,此元素为铬,其原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1;有6个未成对电子,有7个能级,能量最高的能级符号为d;
(4)某元素的基态原子价电子排布式为3d104s1 ,基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,原子核外电子数为29,是29号Cu元素;原子中所有电子占有15个轨道,核外共有29个不同运动状态的电子。
19.(1) ③ ⑥
(2)4K2FeO4+10H2O=8KOH+4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑
(3)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(4) 5mL、pH=13 漂白
(5) ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O 取某品牌“84”消毒液5mL,向其中逐滴加入稀H2SO4,观察溶液是否逐渐变为黄绿色
【详解】(1)铁为26号元素,原子核外有26个电子,基态铁原子核外电子排布式为,则的价电子排布式为,其价电子排布图为;基态原子或离子的电子排布式或排布图正确的是①④⑤,违反能量最低原理的是②,违反洪特规则的是③,违反泡利原理的是⑥。
(2)高铁酸钾溶于水中极易分解得到氧气和氢氧化铁胶体,该反应的化学方程式为4K2FeO4+10H2O=8KOH+4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑;
(3)实验室用与溶液反应制备“84”消毒液,反应的化学方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
(4)酚酞在强碱性溶液中红色会褪去,向同体积、同的溶液中滴加2滴酚酞试液,溶液变红,30min后褪色,而5的消毒液中滴加2滴酚酞试液,溶液变红,5min后褪色,褪色时间明显较短,说明此实验小组制备的消毒液具有漂白性。
(5)①操作b中溶液变成黄绿色,表明反应生成了,原因是;
②操作中使用的盐酸中有和,向和的混合溶液中加入盐酸,酸性增强,同时浓度也增大,因此无法判断稳定性下降是由酸性增强导致的,还是浓度增大导致的,故所加的酸应排除氯离子干扰,即可向某品牌“84”消毒液中加入稀,若溶液变为黄绿色,则可证明结论是正确的。
20.(1) 1 球形
(2)LiFePO4-e-=Li++FePO4
(3)三颈烧瓶
(4)2Li++2+=+H2O
(5) 蒸发结晶 趁热过滤
(6)
【详解】(1)基态锂原子的轨道表示式为 ,占据的最高能级2s,共有1个原子轨道,其形状是球形。
(2)阳极发生氧化反应,反应式为LiFePO4-e-=Li++FePO4。
(3)由图可知,仪器a的名称是三颈烧瓶。
(4)仪器a中反应的离子方程式:2Li++2+=+H2O。
(5)由Li2CO3的溶解度曲线可知,Li2CO3的溶解度随着温度的升高而减小,为提高Li2CO3的析出量和纯度,需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀,即依次蒸发结晶、趁热过滤、洗涤。
(6)含锂0.1890g,,则产品中的质量分数为。
21.(1) 正四面体
(2) 恒压滴液漏斗 除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化
(3)避免产品中混入铁粉
(4)3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH其他合理答案也可
(5)pH降低,不利于沉淀的生成;pH过高,会生成Fe(OH)2沉淀
(6) 5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 88.9
【分析】制备八水合磷酸亚铁,因为亚铁离子容易被氧化,同时为防止引入新杂质,应用维生素C作底液,制备的原理是3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O =Fe3(PO4)2·8H2O↓+3Na2SO4+2CH3OOH,据此分析;
【详解】(1)基态铁原子价电子排布式为3d64s2,则Fe2+价电子排布式为3d6,价电子轨道式为;PO中中心原子P有4个σ键,孤电子对数为=0,价层电子对数为4,因此PO的空间构型为正四面体形;故答案为PO;正四面体形;
(2)根据仪器a的特点,仪器a名称为恒压滴液漏斗;因为Fe2+容易被氧气氧化,因此配制时,需要将蒸馏水事先煮沸,目的是除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化;故恒压滴液漏斗;除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化;
(3)维生素C具有还原性,可以防止Fe2+被氧化,铁粉也能与Fe3+反应生成Fe2+,但铁粉为固体,使得制备的八水合磷酸亚铁中混有杂质,故答案为避免产品中混入铁粉;
(4)八水合磷酸亚铁难溶于水和醋酸,因此生成八水合磷酸亚铁的离子方程式为3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH;故答案为3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH;
(5)合成时需保持pH为6左右的原因是pH降低,不利于沉淀的生成;pH过高,会生成Fe(OH)2沉淀;故答案为pH降低,不利于沉淀的生成;pH过高,会生成Fe(OH)2沉淀;
(6)八水合磷酸亚铁溶于无机酸,然后用高锰酸钾溶液滴定,利用酸性高锰酸钾溶液的氧化性,将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成Mn2+,根据化合价升降、原子守恒和电荷守恒,其反应离方程式为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;根据离子方程式可知: n(Fe2+)×1=n(KMnO4)×5,n(Fe2+)=20.00mL×10-3L/mL×0.1000mol/L×5,即32.00g中含有Fe3(PO4)2·8H2O 的质量为m[Fe3(PO4)2·8H2O]= 20.00mL×10-3L/mL×0.1000mol/L×5××502g/mol×,100mL2.00mol/L硫酸亚铁全部转化成八水合磷酸亚铁的理论质量为100mL×10-3L/mL×2.00mol/L××502g/mol,则本实验产品的产率为≈88.9%;故答案为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;88.9%。
22. 酸 溶液中的HC2O4-电离大于水解,氢离子浓度大于氢氧根浓度 HC2O4-+ H2O H2C2O4+OH- 排尽装置中的空气(氧气) CO CO2 取少量装置A中残留物放入试管中,加入稀硫酸溶解,再滴加几滴KSCN溶液,若观察到溶液变红,则证明A中残留物中含Fe2O3
【详解】(1)钾原子为19号元素,核外电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1,钾离子的核外电子排布式:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6,钾离子最外层电子的轨道表示式,
答案为:;
(2)已知草酸氢钾(KHC2O4)溶液中,c(C2O42-)>c(H2C2O4),说明溶液中的HC2O4-电离程度大于水解程度,则c(H+)> c(OH-),则该溶液呈酸性;HC2O4—水解生成H2C2O4和OH-,离子方程式HC2O4-+ H2O H2C2O4+OH-,
答案为:酸;溶液中的HC2O4-电离程度大于水解程度,则c(H+)> c(OH-);HC2O4-+ H2O H2C2O4+OH-;
(3)在反应开始前通入N2,可排净装置中的空气,以免O2和CO2对实验干扰,同时用N2把装置A、E中反应生成的气体排出进行后续检验,
故答案为排出装置中原有空气,避免O2和CO2干扰实验,同时用N2把装置A、E中反应生成的气体排出进行后续检验;
(4)B中澄清石灰水变浑浊证明分解产物中一定含有CO2,E中固体变红、F中澄清石灰水变浑浊证明分解产物中有还原性气体CO,
故答案为CO;CO2;
(5)检验固体中是否存在Fe2O3,需将Fe2O3转化成铁离子,再用硫氰化钾进行检验,操作方法为:取少量装置A中残留物放入试管中,加入稀硫酸溶解,再滴加几滴KSCN溶液,若观察到溶液变红,则证明A中残留物中含Fe2O3,
故答案为取少量装置A中残留物放入试管中,加入稀硫酸溶解,再滴加几滴KSCN溶液,若观察到溶液变红,则证明A中残留物中含Fe2O3;

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