现有下列短周期元素性质的有关数据:
元素编号 | a | b | c | d | e | f | g | h |
原子半径 /nm | 0.037 | 0.071 | 0.075 | 0.082 | 0.102 | 0.143 | 0.152 | 0.186 |
最高化合价或最底 | | | | | | | | |
(1) 根据元素周期律确定 a 至 h8 种元素在周期表中的位置,将它们的元素编号填入下表相应的空格内 _______ 。
| Ⅰ族 | Ⅱ族 | Ⅲ族 | Ⅳ族 | Ⅴ族 | Ⅵ族 | Ⅶ族 | Ⅷ族 |
第一周期 | | | | | | | | |
第二周期 | | | | | | | | |
第三周期 | | | | | | | | |
(2) 上述元素形成的常见氢化物中,分子间存在氢键的有 ( 填氢化物的化学式 ) _______ 。
(3) 氢化铝锂 ( ) 是一种易燃易爆具有极强还原性的物质,它在有机合成上应用广泛。在 125 ℃时氢化铝锂分解为氢气、金属铝及氢化锂 (LiH) 。与氢化铝锂性质相似但较为温和的还原剂由上述 a 、 d 、 h 三种元素组成,请画出这种还原剂的电子式 _______ 。写出该物质受热分解的反应方程式 _______ 。
(4) 在元素周期表中,相邻近的元素在结构和性质上有许多相似之处。第二周期的碳、氮、氧、氟都可以形成氢化物,氧元素的氢化物除 外,还有 ;碳元素的氢化物除 外,还有 等;与之相似的氮元素的氢化物除 外,还有 _______ ( 填化学式 ) ,其沸点比液氨 _______ ( 填 “ 高 ” 或 “ 低 ”) ,稳定性比氨 _______ ( 填 “ 好 ” 或 “ 差 ”) ,该氢化物与足量盐酸反应的化学方程式为 _______ 。
主族 周期 | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0 |
1 | a | |||||||
2 | g | | d | | c | | b | |
3 | h | | f | | | e | | |
、 高 差 【解析】
【详解】
根据表中数据分析, agh 都为 +1 价,且 a 半径最小,所以 a 为氢元素,在第一周期族, g 为锂, h 为钠,分别为第二周族,和第三周期族。 B 为 -1 价,为氟元素, c 为 -3 价,半径比氟稍大,为氮元素, df 都为 +3 价,分别为硼和铝, e 为 -2 价,半径比氮原子半径大,应为硫。即 a 为氢, b 为氟, c 为氮, d 为硼, e 为硫, f 为铝, g 为锂, h 为钠,据此在周期表相应位置标志。如图:
主族 周期 | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0 |
1 | a | |||||||
2 | g | | d | | c | | b | |
3 | h | | f | | | e | | |
(2) 上述元素形成的常见氢化物中,氮元素和氟元素的氢化物分子间存在氢键 、 。
(3) 硼和铝位于对角线,性质相似,所以有氢、硼和钠形成的还原剂的电子式为 ,其受热分解的反应方程式 。
(4) 在元素周期表中,相邻近的元素在结构和性质上有许多相似之处。第二周期的碳、氮、氧、氟都可以形成氢化物,氧元素的氢化物除 外,还有 ;碳元素的氢化物除 外,还有 等;与之相似的氮元素的氢化物除 外,还有 ,其相对分子质量比氨气大,所以沸点比液氨高,根据过氧化氢比水稳定性差分析,肼的稳定性比氨差,该氢化物与足量盐酸反应的化学方程式为 。
元素性质推断知识点归纳:
(1)质量最轻的元素是氢(H),其单质可以填充气球;质量最轻的金属是锂(Li);熔点最高的非金属单质是石墨;熔点最高的金属单质是钨(W);熔点最低的金属单质是汞(Hg)。
(2)地壳中含量最多是氧(O),其次是Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti。
(3)既难得电子,又难失电子且为单原子分子的气体是稀有气体。
(4)最高正价与最低负价绝对值之差为4的是硫(S);最高正价与最低负价绝对值之差为零的是碳(C)和硅(Si)。
(5)碳(C)是形成化合物最多的元素,是构成有机物的骨架元素,可形成多种同素异形体,其中硬度最大的是金刚石,而C60是分子晶体,熔点较低。
(6)常温下能与水反应放出氧气,单质是氟(F2),化合物是过氧化钠(Na2O2)。
(7)硅(Si)是构成地壳岩石骨架的主要元素,单质硅可被强碱溶液腐蚀且能放出氢气,还能被弱酸氢氟酸所溶解。
(8)能在空气中自然的非金属单质是白磷(P4),白磷有毒,能溶于CS2,和红磷互为同素异形体,红磷不能自然,不溶于CS2,白磷与红磷在一定的条件下可以相互转化。
(9)既能在二氧化碳中燃烧,又能在氮气中燃烧的金属是Mg,既能与酸溶液又能与碱溶液作用且均放出氢气的金属是铝(Al)。
(10)同一元素的气态氢化物和最高价氧化物的水化物化合生成盐的元素一定是氮(N)。
(11)同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应生成该元素得单质和水,该元素可能是氮(N)或硫(S)。
(12)光照时可以释放电子的是铷(Rb)和铯(Cs);常温下呈液态的金属是汞(Hg),非金属单质是溴(Br2)。
解元素推断题必备知识归纳
(1)与元素的原子结构相关知识归纳
①最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar;最外层电子数是次外层电子数2倍的元素有C;最外层电子数是次外层电子数3倍的元素有O;最外层电子数是次外层电子数4倍的元素有Ne。
②次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、Si;次外层电子数是最外层电子数4倍的元素有Mg。
③内层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、P;电子总数是最外层电子数2倍的元素有Be。原子核内无中子的元素是11H。
④常见等电子微粒:
电子数 |
分子 |
阳离子 |
阴离子 |
2 |
H2、He |
Li+、Be2+ |
H- |
10 |
Ne、HF、H2O、NH3、CH4 |
Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+ | O2-、F-、OH-、NH2- |
18 |
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH |
K+、Ca2+ |
S2-、HS-、Cl- |
电子数 |
分子 |
阳离子 |
阴离子 |
2 |
H2、He |
Li+、Be2+ |
H- |
10 |
Ne、HF、H2O、NH3、CH4 |
Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+ | O2-、F-、OH-、NH2- |
18 |
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH |
K+、Ca2+ |
S2-、HS-、Cl- |
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某元素的最高价氧化物的分子式RO2,其中含R 27.27% 。对此元素的叙述不正确的是( )
A.该元素为碳
B.该元素的气态氢化物含H 25%
C.RO2为极性分子
D.RO2与水反应能生成酸