题目内容

12．X、Y、Z、W是短周期的四种元素，有关他们的信息如下表所示．
部分结构知识部分性质
XX的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子X有多种氧化物，如XO、XO2、X2O4等；通常情况下XO2与X2O4共存
YY原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半Y能形成多种气态氢化物
ZZ原子的最外层电子数多于4Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6
WW原子的最外层电子数等于2n-3
（n为原子核外电子层数）		化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+
填写下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
（1）X的气态氢化物分子的价层电子对互斥模型是四面体、其分子构型是三角锥形．Z元素在周期表中的位置是第三周期第VIIA族．
（2）X的第一电离能比它同周期后一主族的元素的第一电离能大的原因是N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低．
（3）Y与氢形成的最简单的氢化物的键角是109°28′．
（4）实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是（用离子方程式表示）Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+．
（5）z的不同价态的含氧酸的酸性的酸性从大到小的顺序是HClO4＞HClO3＞HClO其原因是中心原子的正电性越高越容易电离出氢离子用中心原子的正电性解释）

分析 X、Y、Z、W是短周期的四种元素，X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子，则X为N元素；Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z原子的最外层电子数多于4，Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6，最外层电子数为7，故Z为Cl；W原子的最外层电子数等于2n-3（n为原子核外电子层数），则n=2或3，且化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+，则W为Al，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W是短周期的四种元素，X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子，则X为N元素；Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z原子的最外层电子数多于4，Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6，最外层电子数为7，故Z为Cl；W原子的最外层电子数等于2n-3（n为原子核外电子层数），则n=2或3，且化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+，则W为Al．
（1）X的气态氢化物为NH3，分子中N原子孤电子对数为$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数为3+1=4，分子的价层电子对互斥模型是四面体、其分子构型是三角锥形，Z为Cl元素，元素在周期表中的位置是：第三周期第VIIA族，
故答案为：四面体；三角锥形；第三周期第VIIA族；
（2）X为N元素，N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，其第一电离能比它同周期后一主族的元素的第一电离能大，
故答案为：N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低；
（3）Y与氢形成的最简单的氢化物为CH4，为正四面体结构，键角是109°28′，故答案为：109°28′；
（4）实验室用氨水与铝盐制备氢氧化铝的离子方程式为：Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+，
故答案为：Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+；
（5）中心原子的正电性越高越容易电离出氢离子，故酸性：HClO4＞HClO3＞HClO，
故答案为：HClO4＞HClO3＞HClO；中心原子的正电性越高越容易电离出氢离子．

点评 本题是对物质结构的考查，需要学生具备扎实的基础，注意理解同周期元素第一电离能异常情况．

练习册系列答案
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2．A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，A为半径最小的元素，B的一种核素常用于文物鉴定，化合物BC与N2互为等电子体，D的氢化物有臭鸡蛋气味，F位于第四周期IB族．
（1）E-的原子结构示意图
（2）实验室制取B2A2的化学反应方程式CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2↑
（3）将C2通入FeDO4的离子方程式4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
（4）A2D、A2C的沸点谁高些，为什么？H2O沸点较高，H2S、H2O均属于分子晶体，但H2O分子之间存在氢键
（5）E与C2H6反应生成一取代物，此取代物中的E如何检验？CH3CH2Cl在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应，然后加入硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生
（6）F的晶胞密度为a g/cm3 边长b pm 则NA为$\frac{4×64}{a×（b×1{0}^{-10}）^{3}}$．
3．几种短周期元素的原子半径和主要化合价见下表，下列有关说法正确的是（　　）
元素代号XYZLMQ
原子半径/nm0.1600.1430.1020.0990.0770.074
主要化合价+2+3+6、-2+7、-1+4、-4-2
A．等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应，生成H2一样多
B．Y与Q在常温下不易反应
C．最高价氧化物的水化物的酸性：L＞Z
D．M单质容易形成离子化合物
20．下列不属于有机物的是（　　）
A．甲烷B．二氧化碳C．乙醇D．醋酸
7．在2L密闭容器中，发生反应2A+B=2C+D，若最初A、B都是8mol，在前10s 内A 的平均速率为0.24mol/（L?s），则10s时B的物质的量是（　　）
A．2.4molB．3.2molC．4.8molD．5.6mol
17．过渡金属的单质及化合物很多有催化性能，氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂．实验室中用氯气与粗铜（杂质只有Fe）反应，制备铜的氯化物的流程如下．

查阅资料：
氯化亚铜：白色微溶于水，在干燥空气中稳定，受潮则易变蓝棕色，在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色．
氯化铜：从水溶液中结晶时，在15℃以下得到四水物，在15～25.7℃得到三水物，在26～42℃得到二水物，在42℃以上得到一水物，在100℃得到无水物．
（1）现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹省略）．

①按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→d、e→h、i→f、g、→b．
②本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先A后D，这样做的目的是排出空气，防止铜被氧气氧化．
（2）分析流程：
①固体甲需要加稀盐酸溶解，其理由是抑制氯化铜、氯化铁水解；
②溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）c．
a．NaOH         b． NH3•H2O       c．CuO      d．CuSO4
③完成溶液乙到纯净CuCl2•2H2O晶体的系列操作步骤为：加少量盐酸、蒸发浓缩、冷却到26～42℃结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）向溶液乙中加入适当的还原剂（如SO2、N2H4、SnCl2等），并微热得到CuCl沉淀，写出向乙溶液加入N2H4（氧化产物为无毒气体）的离子方程式：4Cu2++4Cl-+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4CuCl↓+N2↑+4H+．此反应只能微热的原因是微热维持反应发生，温度过高生成氧化铜水合物．
（4）若开始取100g 含铜96%的粗铜与足量Cl2反应，经上述流程只制备CuCl2•2H2O，最终得到干燥产品277g，求制备CuCl2•2H2O的产率108%；（精确到1%）分析出现此情况的主要原因在调节溶液pH时，加入CuO反应生成了CuCl2，使产品质量增加．
4．下列几组物质的名称、化学式、所属类别与颜色不一致的是（　　）
A．胆矾   CuSO4•5H2O  盐       蓝色
B．生石灰 CaO         氧化物   白色
C．纯碱   NaOH        碱      白色
D．盐酸   HCl         酸      无色
1．从环境保护的角度考虑，下列燃料较理想的是（　　）
A．天然气B．石油C．木材D．煤
2．已知烃A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平．在如图变化中，中间产物C跟葡萄糖一样也能和新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀．（反应条件未写出）又知2CH3CHO+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3COOH．请回答下列问题：

（1）B、D分子内含有的官能团分别是羟基、羧基（填名称）．
（2）写出下列反应的反应类型：①加成反应④取代反应（或者酯化反应）．
（3）写出反应②的化学方程式：2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O；（注明反应条件）

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