元素周期表元素周期律化学键练习题与答案 - 图文 (2)

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同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越难。 气态氢化物的稳定性

同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性增强; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性减弱。 此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据,可以作为元素周期律的补充: 随着从左到右价层轨道由空到满的逐渐变化,元素也由主要显金属性向主要显非金属性逐渐变化。

随同一族元素中,由于周期越高,价电子的能量就越高,就越容易失去,因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金属性。

4.价电子:主族元素的价电子就是主族元素原子的最外层电子;过渡元素的价电子不仅是最外层电子,次外层电子及某些元素的倒数第三层电子也可成为价电子 5非金属元素与金属元素:P17(有两性性质) 七.化学键:使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。化学键在本质上是电性的,原子在形成分子时,外层电子发生了重新分布(转移、共用、偏移等),从而产生了正、负电性间的强烈作用力。但这种电性作用的方式和程度有所不同,所以又可将化学键分为离子键、共价键和金属键等。

1. 离子键概念:带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键 成键微粒:阴离子、阳离子。

成键本质:静电作用。静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引作用和电子与电子之间、原子核与原子核之间的静电排斥作用。(一吸,两斥)

成键原因:①原子相互得失电子形成稳定的阴、阳离子。②离子间吸引与排斥处于平衡状态。③体系的总能量降低。

存在范围:离子键存在于大多数强碱、盐大部分金属氧化物,金属氢化物。活泼的金属元素与活泼非金属元素形成的化合物中不一定都是以离子键结合的,如AICI3不是通过离子键结合的。非金属元素之间也可形成离子化合物,如铵盐都是离子化合物。在离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。在共价化合物中一定不存在离子键。

2. 在化学反应中,一般是原子的最外层电子数发生变化。为了简便起见,化学中常在元素符号周围用小黑点―.‖或小叉―×‖来表示元素原子的最外层电子,相应的式子叫做电子式。 用电子式可以表示原子、离子、单质分子,也可表示共价化合物、离子化合物及其形成过程。书写电子式应该注意:

1. 无论何种微粒,其电子式都是由原子为基本单位组成的。

2. 组成各种微粒的各个原子的电子式,必须力求均匀、对称。稳定的8电子结构通常表 示为四对电子(一般为元素符号的上、下、左、右各一对电子.)。

3. 阳离子:简单阳离子由于在形成过程中已失去最外层电子,所以其电子式就是其离子符号本身。例如:Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+。 复杂的阳离子(例如NH4+、H3O+等.) 除应标出共用电子对、非共用电子对等外,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷。

4 阴离子:无论是简单阴离子,还是复杂的阴离子,都应标出电子对等,还应加中括号,并在括号的右上方标出离子所带的电荷。例如:

原子失去电子变成阳离子,原子得到电子变成阴离子。原子中,质子数=核电荷数=核外电子数

5.离子化合物形成过程:

6.共价键:原子间通过共用电子对锁行程的相互作用

(1) 按共用电子对的数目分,有单键(Cl—Cl)、双键(C=C)、三键(N≡N,C≡C)等。

(2) 按共用电子对是否偏移分类,有极性键(H—Cl)和非极性键(Cl—Cl)。 非极性键:共用电子对不偏向任何一个原子,成键的原子因此而不显电性。 极性键:由于两个原子吸引电子的能力不同,共用电子对必然偏向吸引电子能力较强的原子一方,因而吸引电子能力较弱的原子一方相对的显正电性。

极性分子:分子中,如果分子的构型不对称,也就是中心原子化合价的绝对值<>原子最外层电子数

含有极性键的分子不一定是极性分子,含有非极性键的分子不一定是非极性分子

组成为ABn型化合物,若中心原子A的化合价等于族的序数,则该化合物为非极性分子.如:CH4,CCl4,SO3,PCl5

(3) 按提供电子对的方式分类,有正常的共价键和配位键(共用电子对由一方提供,另一方提供空轨道。如氨分子中的N—H键中有一个属于配位键)。

(4)共价化合物电子式的书写,基本与共价型单质分子相同,一般为正价者在前。对于不同价态的元素的原子,一般将化合价绝对值大的写在中间,绝对值小的写在周边.如次氯酸,硫酸

(5) 非金属氧化物,酸,弱碱,少部分盐,非金属氢化物。

7. 金属键:化学键的一种,主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关,与金属内部自由电子密度成正相关 8.化学反应过程,分之间作用力,氢键 P23 1-5 CCCBC 6-7 D C AD D C

11.答案:(1)碳 氧 硅 钠(2)H2O>CH4>SiH4(3)CO2 Na2O2(4)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2↑

12答案:(1)氮 碳 氢 (2)NH3 (3)HNO3 H2CO3 序号 答案 序号 答案 1 11 AD 2 12 CD 3 D 13 C 4 C 14 AC 5 B 15 BD 6 C 16 C 7 D 17 B 8 D 18 C 9 A 19 A 10 C 20 BC 25、(1)硫 , O ,Na+

‥ ‥

—

(2)Na﹒+﹒O﹒+﹒Na→ Na+[﹕O﹕]2Na+

‥ ‥

(3)固 ,H2SO4+Na2O2=Na2SO4+H2O2

—

(4)2H++S2=H2S↑;2H2S+SO2=3S+2H2O 第二章.一.化学能与热能

1.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。①化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物的总能量是不同的,这是因为各物质所具有的能量是不同的(化学反应的实质就是旧化学键断裂和新化学键的生成,而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键所释放的能量不同导致发生了能量的变化);②反应中能量守恒实质是生成新化学键所释放的能量大于旧化学键断裂的能量而转化成其他能量的形式释放出来; 放热反应 吸热反应 与物质能量的反应物具有的总能量大于生成反应物具有的总能量小于生成关系 物具有的总能量。 物具有总能量。 生成物分子成键时释放出的总生成物分子成键时释放的总能与化学键关系 能量大于反应物分子断键时吸收的量小于反应物分子断键时吸收的总总能量。 能量。 ⒈常见吸热反应:①盐类的水解;②弱电解质的电离;③大多数分解反应;④2个特殊的化合反应:N2+O2=放电=2NO CO2+C=高温=2CO;⑤两个特殊的置换反应 C(s)+H2O(g)=高温=CO(g)+H2(g) CuO(s)+H2(g)=高温=Cu(s)+H2O(g) ⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应;⑦硝酸铵的溶解(物理变化,吸热现象) ⒉常见放热反应:①燃烧;②中和反应;③金属与酸的反应 ④一般的化合反应(除上述2个特例):重点讨论的三个平衡:N2、H2合成NH3、SO2催化氧化生成SO3、NO2二聚为N2O4均为放热反应 ⑤一般的置换反应(除上述两个特例);⑥碱性氧化物(如Na2O、K2O)、强碱溶于水;⑦浓硫酸的稀释(物理变化,放热现象; ⑧大多数氧化 3.中和热的测定学了么?热化学反应方程式?

二.原电池:是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流。又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。其中在负极发生氧化反应,正极发生还原化反应。

1. 形成的基本条件:1.电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。2.两电极必须浸泡在电解质溶液中,自发的氧化还原反应。3.两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成:

a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。

电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断:

负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。

电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。 溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极

2.电极:负极:电子流出的一极;化合价升高的一极;发生氧化反应的一极;活泼性相对较强(有时候也要考虑到电解质溶液对两极的影响)金属的一极。

正极:电子流入的一极;化合价降低的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼(有时候也要考虑到电解质溶液对两极的影响)的金属或其它导体的一极。

在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。 3.原电池的判定:1.先分析有无外接电路,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是―四看‖:看电极——两极为金属或导电单质且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入电解质中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触;看本质——有无氧化还原反应。

2.多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。 4.氧化还原反应: 原电池 5.金属的腐蚀与防护 ①改变金属内部结构(如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢) ②在金属表面覆盖保护层 a、在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质; b、用电镀、热镀、喷镀的方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属; c、用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。(表面钝化) ③电化学保护法 a外加电流的阴极保护法(把被保护的设备与外接电源的负极相连) b牺牲负极的正极保护法(被保护的设备与活泼的金属相连接) (3)判断金属的活泼性 (4)加快反应速率 6.析氢腐蚀

定义

金属在酸性较强的溶液里放出氢气的电化学的腐蚀叫做析氢腐蚀。 成因

在钢铁制品中一般都含有石墨(C)或碳化铁(Fe3C)。在潮湿空气中,钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳或二氧化硫后就变成一种电解质溶液,使水里的H+增多:

CO2+H2O←→H2CO3←→H++HCO3- SO2+H2O←→H2SO3←→H++HSO3- 于是就产生了无数个以铁为负极、碳或碳化铁为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。

电极反应 负极(铁):铁被氧化Fe-2e-=Fe2+ 正极(碳或碳化铁):溶液中的H+被还原2H++2e-=H2↑ 结果

最后氢气在碳的表面放出,铁被腐蚀,所以叫析氢腐蚀。 7.吸氧腐蚀

定义

金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀,叫吸氧腐蚀。 电极反应 负极(铁):2Fe-4e-=2Fe2+ 正极(碳或碳化铁):2H2O+O2+4e-=4OH- 吸氧腐蚀的必要条件

发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧还原反应的电位低。 氧的阴极还原过程及其过电位

吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。随着腐蚀的进行,氧不断消耗,只有来自空气中的氧进行补充。因此,氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应,这一过程包括一系列步骤。

1.氧穿过空气/溶液界面进入溶液;

2.在溶液对流作用下,氧迁移到阴极表面附近;

3. 在扩散层范围内,氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面; 4.在阴极表面氧分子发生还原反应,也叫氧的离子化反应。 吸氧腐蚀的控制过程及特点 金属发生氧去极化腐蚀时,多数情况下阳极过程发生金属活性溶解,腐蚀过程处于阴极控制之下。氧去极化腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面上的放电速度。因此,可粗略地将氧去极化腐蚀分为三种情况。

1.如果腐蚀金属在溶液中的电位较高,腐蚀过程中氧的传递速度又很大,则金属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度决定。

2.如果腐蚀金属在溶液中的电位非常低,不论氧的传输速度大小,阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成。

3.如果腐蚀金属在溶液中的电位较低,处于活性溶解状态,而氧的传输速度又有限,则金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度决定。

扩散控制的腐蚀过程中,由于腐蚀速度只决定于氧的扩散速度,因而在一定范围内,腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和起始电位的影响。 扩散控制的腐蚀过程中,金属中不同的阴极性杂质或微阴极数量的增加,对腐蚀速度的增加只起很小的作用。 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较


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