【知识点详解】
1. 原子的基本结构:原子由质子、中子和电子组成。质子位于原子核内,决定元素的原子序数;中子也在原子核内,与质子共同决定了原子的质量数;电子围绕原子核运动,其数量与质子相等,决定了原子的电中性。
2. 质量数与原子结构:质量数等于质子数加上中子数。例如,题目中的质量数为37的原子,若质子数为18,则中子数应为37-18=19。
3. 半径比较规则:一般来说,电子层数越多,原子半径越大;在同一周期中,原子序数越大,原子半径越小。例如,Na的半径大于Mg,P的半径大于Si。
4. 化学键类型:共价键和离子键是两种基本的化学键类型。共价键由两个原子共享电子形成,可以存在于单质和共价化合物中;离子键由正负离子之间的静电吸引力形成,常见于离子化合物中,如NaCl。
5. 离子半径:同主族元素,从上到下,离子半径逐渐增大;同周期元素,从左到右,阳离子半径减小,阴离子半径也减小。
6. 化学反应能量变化:吸热反应意味着反应物的能量低于生成物的能量,需要吸收外部能量才能进行。放热反应则相反,反应物的能量高于生成物,反应过程中释放能量。
7. 原电池原理:原电池是将化学能转化为电能的装置。负极(阳极)发生氧化反应,失去电子;正极(阴极)发生还原反应,得到电子。电子通过外电路从负极流向正极,离子在电解质中迁移,形成电流。
8. 周期表元素分布:第三周期有8种元素,第四、五、六周期分别有18种元素,但第六周期末有一个镧系和锕系的14种过渡金属,所以总数为32种。
9. 电子转移计算:当钾与H2O或D2O反应时,钾失去一个电子,形成K+,水或重水得到电子,生成氢气或氘气。若电子转移相同,消耗的钾的物质的量相同。
10. 离子化合物与共价化合物:非金属元素组成的化合物可以是离子化合物(如NH4Cl),也可以是共价化合物(如CO2)。离子化合物在熔融状态下能导电,而共价化合物通常不导电。
11. 稳定性比较:氮的氢化物(NH3)比磷的氢化物(PH3)稳定,又比硅的氢化物(SiH4)更稳定;同理,酸性、碱性和氧化性的比较也有类似的规律,如HClO4是最强的含氧酸。
12. 能量变化判断:反应物总能量低于生成物总能量的反应是吸热反应,如CaCO3的分解。
13. 电子转移计算:H2O和D2O与钾反应生成的氢气(H2)和氘气(D2)的摩尔质量不同,但电子转移相同时,参与反应的钾的物质的量相等。
14. 离子结构:X2+离子是X原子失去两个电子后的形式,其电子数为m-n-2,因此Wg的X2+离子含有的电子的物质的量为W/(m)(m-n-2)/m mol。
15. 共价键与极性:共价键可以是极性或非极性的,取决于成键原子的电负性差异;非极性键不仅存在于双原子分子中,也可以存在于多原子分子中,如CO2中的碳氧双键。
16. 粒子性质比较:AZX和A+1ZX+的质子数相同,但中子数和质量数不同,核电荷数和核外电子数由于离子的形成也不相同。
17. 微粒结构:不是所有粒子都包含质子、中子和电子,如氢原子(H)只有质子和电子;离子可能不含中子,如H+;且不同离子的化学性质因其电荷不同而不同。
18. 质子数和电子数相同的粒子:NH4+与H3O+的质子数(11)和电子数(10)相同,且均为阳离子。
19. 镍氢电池反应:镍氢电池的总反应涉及到氢气(H2)与NiO(OH)的反应,生成Ni(OH)2,表示了氢气作为还原剂与NiO(OH)发生氧化还原反应的过程。
这些知识点涵盖了原子结构、化学键、离子半径、化学反应能量变化、周期表规律、化学电池原理、离子化合物与共价化合物的区别、稳定性比较、能量变化判断、电子转移计算、离子结构和化学反应方程式等多个方面的高中化学基础知识。