[题目]W.X.Y.Z是四种常见的短周期主族元素.其原子半径随原子序数的变化如图所示.已知Y.Z两种元素的单质是空气的主要成分.W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1.请回答下列问题: (1)写出四种元素的元素符号:W ,X ,Y ,Z . (2)四种元素的所有化合价中.最低负化合价为价.最高正化合价为价. (3)甲和乙分别是由W.X.Y.Z四种元素中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】W、X、Y、Z是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。

已知Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分，W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1。请回答下列问题：

（1）写出四种元素的元素符号：W________；X________；Y________；Z________。

（2）四种元素的所有化合价中，最低负化合价为________价，最高正化合价为________价。

（3）甲和乙分别是由W、X、Y、Z四种元素中的三种元素组成的常见化合物，化合物甲具有消毒杀菌作用，其化学式为________；化合物乙是一种常见的化肥，其化学式为________。

（4）HYO3的酸性比HWO强，有人据此认为Y的非金属性强于W，你认为这种看法是否正确，说明理由：________ 。

【答案】 Cl H N O －3 ＋7 HClO NH4Cl(或NH4NO3或NH3·H2O) 不正确，HClO不是氯的最高价含氧酸

【解析】（1）Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分，Y的原子序数小于Z的原子序数，而Y的原子半径大于Z的原子半径，所以Y为N元素，Z为O元素，W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1，且W的原子半径比O元素的大，故W为Cl元素，X的原子序数小于N元素的原子序数，且半径也小于N元素的，故X为H元素，故W、X 、Y、Z 分别为Cl、H、N、O。

（2）最低负化合价等于最外层电子数减去8，N元素的最低负化合价为-3价，是最低的；最高正化合价等于最外层电子数目，Cl原子最外层为7个电子，最高正化合价为+7价，是最高的。

（3）Cl、H、N、O四种元素中其中三种形成的化合物中，具有消毒杀菌作用的是HClO，常用作化肥的是NH4Cl(或NH4NO3或NH3·H2O)。

（4）比较两种非金属元素的非金属性大小，应该以两者的最高价氧化物的水化合物即酸的酸性大小作比较，HClO不是氯的最高价含氧酸，故无法比较，答案为：不正确，HClO不是氯的最高价含氧酸。

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【题目】氢能作为理想的清洁能源之一，已经受到世界各国的普遍关注。氢的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢方法有：配位氢化物储氢、碳质材料储氢、合金储氢、多孔材料储氢等。

请回答下列问题：

（1）氨硼烷( NH3BH3)是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物(HB=NH)3通过3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3制得。

①B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________，CH4、H2O、CO2键角由大到小的顺序为_________________。

②1个(HB=NH)3分子中有______个σ键。与(HB=NH)3互为等电子体的分子为________(填分子式)。

③反应前后碳原子的杂化轨道类型分别为__________、____________。

④氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，但熔点比金刚石低，原因是___________________________。

（2）一种储氢合金由镍和镧(La)组成，其晶胞结构如图所示。

①Ni 的基态原子核外电子排布式为_______________。

②该晶体的化学式为_______________。

③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a=m pm，c=n pm；标准状况下氢气的密度为ρg·cm-3；阿伏加德罗常数的值为NA。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为______________。 (储氢能力=)

【答案】 N>O>C>B CO2>CH4>H2O 12 C6H6 sp3 sp B—N键的键长大于C—C键的，键能小于C—C键的(指出键长或键能关系均给分) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 LaNi5 （或）

【解析】（1）考查第一电离能的规律、键角的大小、化学键数目的判断、杂化类型的判断，晶体熔沸点高低的判断，①同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此第一电离能大小顺序是N>O>C>B；CH4的键角是109°28′，H2O的键角是105°，CO2的键角是180°，顺序是CO2>CH4>H2O；②成键原子间只能形成一个σ键，(HB=NH)3为六元环状化合物，因此1个(HB=NH)3中含有σ键个数为12个；根据等电子体的概念以及(HB=NH)3为六元环状化合物，推出等电子体的分子为C6H6；③反应前C为sp3杂化，反应后碳原子为sp杂化；③立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，即立方氮化硼晶体为原子晶体，比较原子晶体熔沸点通过键长、键能考虑，B—N键的键长大于C—C键的，键能小于C—C键，因此立方氮化硼的熔沸点低于金刚石；（2）考查电子排布式、晶胞的计算，①Ni位于第四周期VIII族，28号元素，Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；②La位于顶点，个数为8×1/8=1，Ni位于面上和体心，个数为8×1/2＋1=5，化学式为LaNi5；③氢气的质量为g，晶胞的体积为(m×10－10×m×10－10×n×10－10×sin60°)cm3，则储氢后氢气的密度为g/cm3，因此储氢材料故的储氢能力为（或）。