题目内容

15．U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大．其中U与W可形成三角锥形分子A，U与X可形成常温下呈液态的分子B，A、B均为10电子分子；X能与W形成两种常见的离子化合物甲、乙，其化学式中原子个数甲多于乙，Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同；Z元素是地壳中含量最多的金属．请回答下列问题：
（1）Z元素在周期表中的位置第三周期ⅢA族．U、W、X、Y、Z四种元素的原子半径由小到大的顺序是O＜N＜Al＜Mg＜Na（用元素符号表示）．
（2）U与W形成的18电子化合物的电子式是．实验室制取并检验气体A的方法是2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，将湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝，则是氨气．
（3）A与W的最高价氧化物的水化物反应所得产物的水溶液呈酸性（填“酸”、“碱”或“中”），用离子方程式说明其原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+，导致氢离子浓度大于氢氧根离子的浓度，所以溶液呈酸性．
（4）将26.4g甲与Z单质的混合物投入过量的B中，固体完全溶解，所得溶液中仅有一种溶质，写出其化学式NaAlO2，在整个过程中产生的气体在标准状况下体积为15.68L．
（5）若将Y单质与过量二氧化碳完全反应生成的全部固体与足量的热浓硝酸混合，充分反应后，产物中二氧化碳和二氧化氮共aL（标准状况，不考虑NO2部分转化成N2O4），则Y单质的质量是$\frac{3a}{7}$g（用含a的代数式表示）．

分析 U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大．其中U与W可形成三角锥形分子A，则U为H，W为N，A为NH3，U与X可形成常温下呈液态的分子B，A、B均为10电子分子，则X为O，B为H2O；X能与W形成两种常见的离子化合物甲、乙，其化学式中原子个数甲多于乙，所以W是Na，其中甲是过氧化钠，乙是氧化钠；Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同，则Y为Mg；Z元素是地壳中含量最多的金属，则Z为Al，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答．

解答 解：U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大．其中U与W可形成三角锥形分子A，则U为H，W为N，A为NH3，U与X可形成常温下呈液态的分子B，A、B均为10电子分子，则X为O，B为H2O；X能与W形成两种常见的离子化合物甲、乙，其化学式中原子个数甲多于乙，所以W是Na，其中甲是过氧化钠，乙是氧化钠；Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同，则Y为Mg；Z元素是地壳中含量最多的金属，则Z为Al，
（1）铝的质子数为13，位于第三周期ⅢA族，原子的电子层数越多，半径越大，同周期元素从左向右原子半径在减小，则原子半径为O＜N＜Al＜Mg＜Na，
故答案为：第三周期ⅢA族；O＜N＜Al＜Mg＜Na；
（2）U与X形成的18电子化合物为H2O2，其电子式为，实验室用氯化铵和碱石灰反应制取氨气，即碱与盐反应生成新碱和新盐，化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，检验氨气，可以利用氨气的水溶液显碱性，即用“使湿润的红色石蕊试纸变蓝”；也可以用氨气遇浓盐酸产生白烟，即“用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口，产生白烟”，
故答案为：；2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，将湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝，则是氨气；
（3）A与W的最高价氧化物的水化物是硝酸，反应所得硝酸铵是强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，水解反应方程式为NH4++H2O?NH3•H2O+H+，故答案为：酸；NH4++H2O?NH3•H2O+H+，导致氢离子浓度大于氢氧根离子的浓度，所以溶液呈酸性；
（4）26.4g的过氧化钠与铝和水发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑反应，因为所得溶液中仅有一种溶质，所以溶质为偏铝酸钠，则n（Na2O2）：n（Al）=1：2，设过氧化钠的物质的量为xmol，则铝的物质的量为2xmol，所以78x+54x=26.4g，则x=0.2mol；所以生成氧气的物质的量为0.1mol，铝与碱反应生成氢气的物质的量为：$\frac{0.2×2×3}{2}$=0.6mol，所以生成气体的总物质的量为：0.7mol，体积为：0.7mol×22.4L/mol=15.68L，故答案为：NaAlO2；15.68L；
（5）Mg与二氧化碳的反应为2Mg+CO2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，C与浓硝酸反应生成二氧化碳和二氧化氮，设二氧化碳的物质的量x，由电子守恒可知，x×4=（$\frac{aL}{22.4L/mol}$-x）×1，解得x=$\frac{a}{22.4×5}$mol，
再由2Mg+CO2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C可知，Mg的物质的量为$\frac{a}{22.4×5}$mol×2=$\frac{2a}{22.4×5}$mol，
则Mg的质量为$\frac{2a}{22.4×5}$mol×24g/mol=$\frac{3a}{7}$，故答案为：$\frac{3a}{7}$．

点评 本题考查原子结构与元素周期律，元素的推断是解答本题的关键，应熟悉分子的构型、10电子微粒及氧化还原反应来解答，难度不大．

练习册系列答案
相关题目
19．下列金属的冶炼原理中，属于热还原法的是（　　）
A．2HgO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2Hg+O2B．Fe3O4+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 3Fe+4CO2
C．Fe+CuSO4=Cu+FeSO4D．2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Na+Cl2↑
6．已知某主族元素R的气态氢化物中含氢2.47%，该元素的最高价氧化物中含氧37.8%．
（1）计算元素R的相对原子质量；
（2）写出R元素气态氢化物的电子式；
（3）写出R元素最高价氧化物对应的水化物化学式，并指出水化物是酸还是碱．
3．铁、铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用．请回答下列问题：
（1）铁在元素周期表中的位置第四周期第Ⅷ族．
（2）配合物Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于分子晶体（填晶体类型）．Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=5．Fe（CO）x在一定条件下发生反应：
Fe（CO）x（s）?Fe（s）+xCO（g）．已知反应过程中只断裂配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型为金属键．
（3）写出CO的一种常见等电子体分子的结构式N≡N；两者相比较沸点较高的为CO（填化学式）．CN-中碳原子杂化轨道类型为sp，S、N、O三元素的第一电离能最大的为N（用元素符号表示）．
（4）某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图所示（黑点代表铜原子）．
①该晶体的化学式为CuCl．
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于共价（填“离子”、“共价”）化合物．
10．A、B、C、x均为中学化学常见物质，且A、B、C含有同一种元素，在一定条件下发生如图所示的化学变化．则x不可能是（　　）
A．CB．AlC．FeD．O2
20．有下列几组物质或微粒：
（1）属于同分异构体的是D；        
（2）属于同位素的是A；
 （3）属于同一种物质的是E；      
（4）属于同系物的是B．
A．11H和12H    B．甲烷和乙烷     C．金刚石、石墨和C60     D．丁烷和异丁烷
E． 和．
7．下列有关化学用语表述错误的是（　　）
A．的系统命名：2-丙醇B．明矾的化学式：KAl（SO4）2•12H2O
C．CH4Si的结构式：D．H2O2的球棍模型：
4．近日来，全国安全事故频发，折射出人们对化学品与安全知识的极度缺乏，下列有关化学品与安全的说法或操作错误的是（　　）
A．运液氯可用钢瓶装，车上应贴  标志．装运浓硫酸可用铝槽罐车，应贴标志
B．冬天严禁在窗门紧闭的室内用煤饼炉取暖，因为生成的CO、SO2等容易引起中毒
C．用铝锅煮菜一般在起锅之前才放盐，既减少加碘盐的损耗，又能增加铝锅的使用寿命
D．严禁在写作业时将铅笔放入口中啃咬，否则会引起铅中毒
5．常温下，下列叙述正确的是（　　）
①②③④
溶液氨水氢氧化钠醋酸盐酸
pH111133
A．在①中加入NH4Cl晶体，则溶液中$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$增大
B．分别在等体积的②、④两溶液加水稀释100倍，所得溶液中水电离出的c（H+）相等
C．①、④两溶液等体积混合，所得溶液中c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（OH-）＞c（H+）
D．②、③两溶液混合，若所得溶液的pH=7，则c（CH3COO-）＞c（Na+）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网