题目内容

8．W、M、N、X、Y、Z是六种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示．已知W的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；M和Ne原子的核外电子数相差1；N与X相邻；X的氧化物是制造光导纤维的主要原料；Y的最外层电子数是其最内层电子数的3倍；Z的非金属性在同周期主族元素中最大．
（1）X元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，
M、N、Y、Z四种元素离子半径由大到小的顺序是S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+（填离子符号）．
（2）下列有关物质性质的比较中，正确的是bd（填字母序号）．
a．M、X、Z形成的单质熔沸点由高到低的顺序为 M＞X＞Z
b．气态氢化物的热稳定性：W＞X
c．M3W和MW3的化学键类型和晶体类型均相同
d．X单质可溶于M的最高价氧化物的水化物的水溶液中
（3）Y元素与Z元素相比较，非金属性较强的是氯（填名称），写出可以验证该结论的一个化学反应方程式Na2S+Cl2=S↓+2NaCl．
（4）室温下，Cu、N单质与W的最高价氧化物的水化物的浓溶液组成原电池，其负极材料为Cu；Cu、N单质与足量的W的最高价氧化物的水化物的稀溶液组成原电池，其正极的电极反应式：NO3-+4H++3e-═NO↑+2H2O．

分析 W、M、N、X、Y、Z是六种常见的短周期元素，W的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则W为氮元素；M和Ne原子的核外电子数相差1，且原子半径大于氮，所以M为Na元素；结合原子序数可知，N、X、Y、Z均处于第三周期，且原子序数依次增大，X的氧化物是制造光导纤维的主要原料，则X为Si，N与X相邻，则N为Al；Y的最外层电子数是其最内层电子数的3倍，最外层电子数为6，故Y为S元素；Z的非金属性在同周期主族元素中最大，故Z为Cl，据此解答．

解答 解：W、M、N、X、Y、Z是六种常见的短周期元素，W的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则W为氮元素；M和Ne原子的核外电子数相差1，且原子半径大于氮，所以M为Na元素；结合原子序数可知，N、X、Y、Z均处于第三周期，且原子序数依次增大，X的氧化物是制造光导纤维的主要原料，则X为Si，N与X相邻，则N为Al；Y的最外层电子数是其最内层电子数的3倍，最外层电子数为6，故Y为S元素；Z的非金属性在同周期主族元素中最大，故Z为Cl．
（1）X为Si原子，原子核外有14个电子，由构造原理可知其核外电子排布为1s22s22p63s23p2，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多，离子半径越大，故离子半径：S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+，
故答案为：1s22s22p63s23p2；S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+；
（2）a．氯气常温下为气体，Na、Si均为固体，故氯气熔沸点最高，而硅属于原子晶体，熔沸点很高，钠的熔沸点比较低，故单质熔沸点由高到低的顺序为：X（Si）＞M（Na）＞Z（氯气），故a错误；
b．非金属性W（N）＞X（Si），故气态氢化物的热稳定性：W＞X，故b正确；
c．Na3N和NaN3均属于离子晶体，前者只含有离子键，后者含有离子键、共价键，故c错误；
d．X单质为Si，M的最高价氧化物的水化物为NaOH，Si能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠与氢气，故d正确，
故选：bd；
（3）同周期自左而右元素非金属性增强，故非金属性Cl＞S，可以验证该结论的一个化学反应方程式为：Na2S+Cl2=S↓+2NaCl等，
故答案为：氯；Na2S+Cl2=S↓+2NaCl；
（4）室温下，Cu、Al与浓硝酸成原电池，Al发生钝化现象，Cu与浓硝酸反应，故其负极材料为 Cu，Cu、Al与稀硝酸成原电池，Al与稀硝酸反应，Al作负极、Cu作正极，正极上是硝酸根获得电子生成NO，正极电极反应式：NO3-+4H++3e-═NO↑+2H2O，
故答案为：Cu；NO3-+4H++3e-═NO↑+2H2O．

点评 本题考查位置结构性质关系应用，推断元素是解题关键，是对学生综合能力的考查，（4）中原电池正负极的判断为易错点，难度中等．

练习册系列答案
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18．下列说法正确的是（　　）
A．碳水化合物都符合通式Cn（H2O）m
B．符合通式Cn（H2O）m的物质都是糖类
C．糖类物质都有甜味
D．糖类是人类维持生命的六大营养素之一
19．不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是（　　）
A．Cl2与H2S溶液发生置换反应B．受热时H2S能分解，HCl则不能
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16．在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体4.48L，质量是8g．此混合物中CO和CO2的物质的量比是1：3，CO的体积分数是25%，CO的质量分数是17.5%，混合气体中C和O的原子个数比是4：7，混合气体的平均摩尔质量是40g/mol．
3．正确书写下列离子反应的离子方程式．
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（3）碳酸氢钠与盐酸反应HCO3-+H+=CO2↑+H2O；
（4）CuSO4溶液加入Ba（OH）2溶液Cu2++2OH-+Ba2++SO42-═BaSO4↓+Cu（OH）2↓；
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13．化学是人类进步的关键．
（1）SO2、NO2是主要的空气污染物，必须经过处理后才能排放．
①消除SO2一种方法是：利用Fe3+常温下将SO2氧化为SO42-而实现SO2的处理，则反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．
②消除NO2一种方法是：在适当的催化剂存在下，用甲烷将NO2还原，反应的生成物均对环境无污染，则甲烷将NO2还原的化学方程式为CH4+2NO2=N2+CO2+2H2O．
（2）钛被称为继铁、铝之后的第三金属．金属钛的冶炼的步骤主要有：第一步：、钛铁矿（主要成分FeTiO3）在高温下与焦炭、氯气反应得到四氯化钛、三氯化铁和一种可燃性气体，写出反应的化学方程式：2FeTiO3+6C+7Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl3+2TiCl4+6CO．第二步：由TiCl4→Ti，需要在Ar气氛围中加热条件下用镁还原，反应的化学方程式为TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl2．
（3）高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料．这种材料可以按下列方法制备：
SiO2 $→_{高温}^{①C}$Si（粗）$→_{300℃}^{②HCl}$SiHCl3$→_{1000℃-1100℃}^{③过量H_{2}}$Si（纯）
上述步骤①的化学方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（4）我国海水制盐具有悠久的历史，从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料．写出氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-．电解生成的氯气可用于生产漂白粉，反应的化学方程式：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
20．在一密闭容器中充入1mol H2和1mol I2，压强为p（Pa），并在一定温度下使其发生反应：H2（g）+I2（g）═2HI（g）
（1）保持容器容积不变，向其中充入1mol H2，反应速率加快，理由是增加反应物氢气浓度，反应速率加快．
（2）保持容器容积不变，向其中充入1mol N2（N2不参加反应），反应速率不变，理由是反应混合物各组分的浓度不变，反应速率不变．
（3）保持容器内气体压强不变，向其中充入1mol N2（N2不参加反应），反应速率减慢，理由是体积增大，反应混合物各组分的浓度降低，反应速率减慢．
17．下列说法或表示方法正确的是（　　）
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
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18．下列说法正确的是（　　）
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B．500℃、30 MPa 下，将 0.5 mol N2 和 1.5 mol H2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3（g），放热 19.3 kJ，其热化学方程式为 N2（g）+3H2（g）?2NH2（g）△H=-38.6 kJ•mol
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D．已知 2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H12C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，则△H1＞△H2

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