题目内容

16．X、Y、Z三种元素，原子序数依次减小．X是第四周期主族元素，其部分电离能如图1所示；X、Y元素具有相同的最高正化合价；Z原子价电子排布式nsnnpn．回答下列问题：

（1）X原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2．由X元素构成的单质属于金属晶体．
（2）电负性：X＜Y（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）元素Z的一种氢化物（化学式为Z2H4）是重要的化工原料．有关Z2H4分子的说法正确的是BCD（填字母）．
A．分子中含有氢键
B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色．
C．含有5个σ键和1个π键
D．Z的原子与氢原子形成的化学键可以旋转
（4）X的氧化物与钛（Ti）的氧化物相互作用，能形成钛酸盐，其晶体结构示意图如图2所示（X、Ti和O三种元素对应的离子分别位于立方体的体心、顶点和面心）．
该晶体的化学式为：CaTiO3；
推测该晶体具有下列那些物理性质：BC
A：固态时能导电．   B：熔化状态能导电．C：有较高的熔点．   D：硬度很小．

分析 X、Y、Z三种元素，原子序数依次减小．X是第四周期的主族元素，由图中其部分电离能可知，其第三电离能剧增，则X表现+2价，则处于ⅡA族，故X为Ca；Z原子价电子排布式为nsnnpn，s能级只能容纳2个电子，则n=2，其价电子排布式为2s22p2，则Z为C元素；X、Y元素具有相同的最高正化合价，处于同主族，Y的原子序数大于碳元素，则Y为Mg，据此解答．

解答 解；X、Y、Z三种元素，原子序数依次减小．X是第四周期的主族元素，由图中其部分电离能可知，其第三电离能剧增，则X表现+2价，则处于ⅡA族，故X为Ca；Z原子价电子排布式为nsnnpn，s能级只能容纳2个电子，则n=2，其价电子排布式为2s22p2，则Z为C元素；X、Y元素具有相同的最高正化合价，处于同主族，Y的原子序数大于碳元素，则Y为Mg．
（1）X为Ca，原子核外电子数为20，其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，属于金属晶体，故答案为：1s22s22p63s23p64s2；金属；
（2）同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能：Ca＜Mg，故答案为：＜；
（3）C元素的一种氢化物C2H4，分子中不含氢键，分子中C原子之间形成C=C双键、H原子与C原子之间形成C-H，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，含有5个σ键和1个π键，C-H单键可以自由旋转，故A错误、BCD正确，故答案为：BCD；
（4）Ca的氧化物与钛（Ti）的氧化物相互作用，能形成钛酸盐，Ca、Ti和O三种元素对应的离子分别位于晶胞立方体的体心、顶点和面心，以定点的Ti离子研究，与之最近的氧离子位于面心上，每个Ti离子为12个面共用，则钛离子和周围12个氧离子相紧邻；
晶胞中Ca离子数目=1，Ti离子数目=8×$\frac{1}{8}$=1，O离子数目=6×$\frac{1}{2}$=3，故化学式为CaTiO3，该晶体属于离子晶体，固态时不能能导电，熔化状态能导电，有较高的熔点，硬度较大，
故答案为：CaTiO3；BC．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、电负性、化学键、晶胞计算等，难度中等，注意理解电离能与化合价关系．

练习册系列答案
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4．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是（　　）
①Cu为负极，Zn为正极       
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应
③SO${\;}_{4}^{2-}$向Cu极移动         
④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体
⑤电子的流向是：Cu→Zn       
⑥正极反应式：Cu+2e-═Cu2+，发生氧化反应．
A．①②③B．②④C．②③④D．③④⑤
7．某煤渣主要含有Al2O3、SiO2，可制备碱式硫酸铝[Al2（SO4）3•2Al（OH）3]溶液，用于烟气脱硫，减少SO2的排放，其制备流程：

已知：25℃，Ksp（CaCO3）=2.8×10-9，Ksp（CaSO4）=9.1×10-6．
（1）操作①的名称过滤．
（2）酸浸时反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；为了提高酸浸时铝元素的浸出率，可采取的措施把煤渣粉碎，搅拌（使粉煤灰与硫酸溶液充分接触）、增大硫酸浓度（写2条）．
（3）固体2的化学式是CaSO4，试分析固体2生成的主要原因（用离子方程式结合文字简要说明）CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，增大了Ca2+浓度，使c（Ca2+）•c（SO42-）＞Ksp（CaSO4），导致Ca2++SO42-=CaSO4↓ 或：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，促进CaCO3（s）沉淀溶解平衡向溶解方向移动，增大了Ca2+浓度，使c（Ca2+）•c（SO42-）＞Ksp（CaSO4），促进CaSO4（s）沉淀溶解平衡向沉淀方向移动；；
（4）碱式硫酸铝溶液吸收SO2生成Al2（SO4）3•Al2（SO3）3，再向该溶液通入足量空气，生成一种硫酸盐，用于制备碱式硫酸铝溶液的循环使用，试写出有关反应的化学方程式：Al2（SO4）3•2Al（OH）3+3SO2=Al2（SO4）3•Al2（SO3）3+3H2O、2Al2（SO4）3•Al2（SO3）3+3O2=4Al2（SO4）3．
4．下列表述正确的是（　　）
A．羟基的电子式 B．醛基的结构简式-COH
C．1-丁烯的键线式  D．聚丙烯的结构简式
11．A、B、C、D为中学常见物质且均含有同一种元素，相互转化关系如下（反应条件及其他物质已经略去）：
A$\stackrel{O_{2}}{→}$B$\stackrel{O_{2}}{→}$C$\stackrel{+H_{2}O}{→}$D
（1）若A、B、C、D均为化合物，而且它们的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D为H2SO4（填写化学式）．写出B→C的化学方程式：2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3．
（2）若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红．则D的化学式为HNO3．写出D→C的离子方程式：Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O．
（3）若A为单质，组成元素的原子所含质子的数目小于18，D为强碱，写出C→D的化学方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑．
1．下列化合物沸点比较错误的是（　　）
A．丁烷＞乙烷＞甲烷B．1-氯戊烷＜1-氯丙烷
C．一氯乙烷＞一氟乙烷D．正戊烷＞异戊烷＞新戊烷
8．关于卤族元素的性质的叙述不正确的是（　　）
A．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B．原子的最外层电子数都是7个
C．它们的单质的颜色随核电荷数的增加而加深
D．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
5．元素的性质呈现周期性变化的根本原因是（　　）
A．原子半径呈周期性变化
B．元素的化合价呈周期性变化
C．元素原子的核外电子排布呈周期性变化
D．第一电离能呈周期性变化
6．下列关于元素的叙述正确的是（　　）
A．金属元素与非金属元素能形成共价化合物
B．Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小
C．目前使用的元素周期表中，最长的周期含有36种元素
D．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高

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