题目内容

X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大．有关信息如下表：
X 动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分
Y 地壳中含量居第一位
Z 短周期中其原子半径最大
Q 生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化物的方法制备
M 海水中大量富集的元素之一，其最高正化合价与负价的代数和为6
（1）X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，请写出该气态氢化物的电子式
．
（2）已知37Rb和53I都位于第五周期，分别与Z和M同一主族．下列有关说法正确的是
ACD
ACD
（填序号）．
A．原子半径：Rb＞I
B．RbM中含有共价键
C．气态氢化物热稳定性：M＞I
D．Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应
（3）化合物QX导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料．抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料．有关化合物QX的制备及化学性质如下（所有热量数据均已折合为25℃、101.3kPa条件下的数值）
①可用Q和X的单质在800～1000℃制得，每生成1mol QX，吸收a kJ的热量．
②可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1600～1750℃生成QX，每生成1mol QX，消耗18g碳，吸收b kJ的热量．
请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式
3C（s）+Al2O3（s）=2Al（s）+3CO（g）△H=（2b-2a）kJ/mol
3C（s）+Al2O3（s）=2Al（s）+3CO（g）△H=（2b-2a）kJ/mol
．
（4）X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色．将标准状况下40L该无色气体与15L氧气通入一定浓度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同时生成两种盐．请写出该反应的离子方程式
8NO+3O2+8OH-=2NO3-+6NO2-+4H2O
8NO+3O2+8OH-=2NO3-+6NO2-+4H2O
．
分析：X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大．X是动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分，则X为氮元素；Y是地壳中含量居第一位，则Y为氧元素；Z是短周期中其原子半径最大，则Z为Na元素；Q是生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化物的方法制备，则Q为Al元素；M是海水中大量富集的元素之一，其最高正化合价与负价的代数和为6，处于ⅦA，则M为Cl元素，据此解答．
解答：解：X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大．X是动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分，则X为氮元素；Y是地壳中含量居第一位，则Y为氧元素；Z是短周期中其原子半径最大，则Z为Na元素；Q是生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化物的方法制备，则Q为Al元素；M是海水中大量富集的元素之一，其最高正化合价与负价的代数和为6，处于ⅦA，则M为Cl元素，
（1）X的气态氢化物为氨气，分子中氮原子与氢原子之间形成1对共用电子对，电子式为：，
故答案为：；
（2）A．同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：Rb＞I，故A正确；
B．RbCl属于离子化合物，含有离子键，不含共价键，故B错误；
C．非金属性Cl＞I，故气态氢化物热稳定性：Cl＞I，故C正确；
D．氢氧化铷是强碱，高氯酸是强酸，氢氧化铝是两性氢氧化物，与氢氧化铷、高氯酸反应生成相应的盐与水，故D正确；
故答案为：ACD；
（3）①Al和氮气在800～1000℃制得，每生成1molAlN，吸收a kJ的热量，热化学方程式为Al（s）+
1
2
N2（g）=AlN（s）△H=+akJ/mol，
②Al的氧化物、焦炭和氮气在1600～1750℃生成AlN，每生成1molAlN，消耗18g碳，吸收b kJ的热量，需要碳的物质的量=
18g
12g/mol
=1.5mol，根据电子转移守恒可知C元素反应后化合价为
1×3
1.5
=2，故生成CO，热化学方程式为：
1
2
Al2O3（s）+
3
2
C（s）+
1
2
N2（g）=AlN（s）+
3
2
CO（g）△H=+bkJ/mol，
②-①得，
1
2
Al2O3（s）+
3
2
C（s）=Al（s）+
3
2
CO（g）△H=（b-a）kJ/mol，
即3C（s）+Al2O3（s）=2Al（s）+3CO（g）△H=（2b-2a） kJ/mol
故答案为：3C（s）+Al2O3（s）=2Al（s）+3CO（g）△H=（2b-2a） kJ/mol；
（4）X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色．该无色气体为NO，将标准状况下40L该无色气体与15L氧气通入一定浓度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同时生成两种盐，氮元素被氧化，生成硝酸盐、亚硝酸盐，令生成的被氧化为硝酸盐、亚硝酸盐的氨气的体积分别为xL、yL，则：x+y=40，3x+y=15×4，联立解得x=10，y=30，故生成的硝酸盐、亚硝酸盐物质的量之比=10L：30L=1：3，反应离子方程式为：8NO+3O2+8OH-=2NO3-+6NO2-+4H2O，
故答案为：8NO+3O2+8OH-=2NO3-+6NO2-+4H2O．
点评：本题考查结构性质位置关系、常用化学用语、热化学方程式书写、氧化还原反应等，难度中等，（4）中注意利用电子转移守恒确定硝酸盐、亚硝酸盐的物质的量之比．
练习册系列答案
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[选修一物质结构与性质]
有X、Y、Z、Q、M、E、N、G前四周期且原子序数递增的八种元素，其中X的原子中没有成对电子，Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，Z元素基态原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对电子，Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E原子得到一个电子后3p轨道全充满，G+中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层．M、N原子的价层电子构型为nS1，其电离能数据如下表：
M N
第一电离能（kJ/mol） 495.8 418.8
回答下列问题：
（1）Z元素原子的价层电子的轨道表示式为：
；
（2）由X、Y形成的Y2X2分子中，含有
3
3
个O-键，
2
2
个π键：
（3）比较ME、NE的熔点高低并说明理由
NaCl熔点高于KCl，Na+半小小于K+，Na+与Cl-形成的离子键强于K+与Cl-形成的离子键（或NaCl晶格能高于KCl）
NaCl熔点高于KCl，Na+半小小于K+，Na+与Cl-形成的离子键强于K+与Cl-形成的离子键（或NaCl晶格能高于KCl）
．
（4）Y、Z、Q的第一电离能由小到大的顺序为
C＜O＜N
C＜O＜N
．（用元素符号回答）
（5）YQ2中心原子的杂化方式为
sp
sp
，有一种与YQ2互为等电子体的离子，能用于鉴别Fe3+，写出其电子式
．
（6）GE的晶胞结构如图所示，阴离子周围最近的阳离子有
4
4
个；GE晶体的密度为ag?cm-3，则晶胞的体积是
4×99.5g/mol
ag/cm3×6.02×1023mol-1
4×99.5g/mol
ag/cm3×6.02×1023mol-1
（只要求列出计算式）．
X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大．有关信息如下表：下列有关说法中正确的是（　　）
 X 动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分
Y 最外层电子数是次外层的3倍
Z 短周期中，其原子半径最大
Q 生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化物的方法制备
M 海水中大量富集的元素之一，其最高正化合价与负价的代数和为6
A、原子半径：X＞Y＞M
B、由X、M和氢三种元素不可能形成离子化合物
C、气态氢化物热稳定性：M＞X＞Y
D、Z、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应

X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大。有关信息如下表:

X

动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分

Y

地壳中含量居第一位

Z

短周期中其原子半径最大

Q

生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化物的方法制备

M

海水中大量富集的元素之一，其最高正化合价与负价的代数和为6

（1）X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，请写出该气态氢化物的电子式____________。

（2）已知37Rb和53I都位于第五周期，分别与Z和M同一主族。下列有关说法正确的是____________（填序号）。

A．原子半径：Rb＞I

B．RbM中含有共价键

C．气态氢化物热稳定性：M＞I

D．Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应

（3）X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色。将标准状况下40 Ｌ该无色气体与15 Ｌ氧气通入一定浓度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同时生成两种盐。请写出该反应的离子方程式                  。

 

X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大。有关信息如下表:

X

动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分

Y

地壳中含量居第一位

Z

短周期中其原子半径最大

Q

生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化物的方法制备

M

海水中大量富集的元素之一，其最高正化合价与负价的代数和为6

 

（1）X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，请写出该气态氢化物的电子式____________。

（2）已知37Rb和53I都位于第五周期，分别与Z和M同一主族。下列有关说法正确的是____________（填序号）。

A．原子半径：  Rb>I                   

B．RbM中含有共价键

C．气态氢化物热稳定性：M>I

D．Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应

（3）化合物QX导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。有关化合物QX的制备及化学性质如下（所有热量数据均已折合为25℃、101.3 kPa条件下的数值）

可用Q和X的单质在800 ~ 1000℃制得，每生成1 mol QX，吸收a kJ的热量。

可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1600 ~ 1750℃生成QX，每生成1 mol QX，消耗18 g碳，吸收b kJ的热量。

请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式________________。

（4）X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色。将标准状况下40 Ｌ该无色气体与15 Ｌ氧气通入一定浓度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同时生成两种盐。请写出该反应的离子方程式                  。

 

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