题目内容

20．随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示．

根据判断出的元素回答问题：
（1）f在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族．
（2）比较d、e常见离子的半径的小（用化学式表示，下同）r（O2-）＞r（Na+）；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：HClO4＞H2SO4．
（3）写出x与z形成四原子共价化合物的电子式．
（4）物质A是一种比水轻的油状液体，仅由x、y两种元素组成，y元素与x元素的质量比为12：1，A的相对分子质量为78．A与浓硫酸与浓硝酸在50-60℃反应的化学反应方程式+HNO3$→_{50-60℃}^{浓硫酸}$+H2O，反应类型取代反应．

分析 从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素．
（1）主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小；非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强；
（3）x与z形成四原子共价化合物为NH3；
（4）物质A是一种比水轻的油状液体，仅由H、C两种元素组成，C元素与H元素的质量比为12：1，则分子中C、H原子数目之比为$\frac{12}{12}$：$\frac{1}{1}$=1：1，A的相对分子质量为78，故A的分子式为C6H6，A为．

解答 解：从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素．
（1）f是Al元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族，
故答案为：第三周期ⅢA族；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：r（O2-）＞r（Na+）；非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，故酸性：HClO4＞H2SO4，
故答案为：r（O2-）＞r（Na+）；HClO4＞H2SO4；
（3）x与z形成四原子共价化合物为NH3，电子式为，
故答案为：；
（4）物质A是一种比水轻的油状液体，仅由H、C两种元素组成，C元素与H元素的质量比为12：1，则分子中C、H原子数目之比为$\frac{12}{12}$：$\frac{1}{1}$=1：1，A的相对分子质量为78，故A的分子式为C6H6，A为，与浓硫酸与浓硝酸在50-60℃反应的化学反应方程式：+HNO3$→_{50-60℃}^{浓硫酸}$+H2O，属于取代反应，
故答案为：+HNO3$→_{50-60℃}^{浓硫酸}$+H2O；取代反应．

点评 本题考查结构位置性质关系、离子半径的大小比较、元素周期律、电子式、有机物推断等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，难度中等．

练习册系列答案
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10．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律．下面是八种短周期元素的相关信息（已知铍的原子半径为0.089nm）
元素代号ABCDE
原子半径/nm0.1600.1430.1020.0990.074
主要化合价+2+3+6，-2-1-2
F原子中无中子，G最高正价数与负价数相等，且最外层电子数是次外层的二倍，H元素单质焰色反应呈黄色．
（1）B元素在元素周期表中的位置第三周期ⅢA族．
B形成的简单离子的结构示意图．
（2）上述八种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4（填化学式）．
（3）用电子式表示C、H形成化合物的过程：．
用电子式表示G、E形成最高价化合物的过程：．
（4）H、E形成原子个数比为1：1的化合物中所含化学键类型为离子键、共价键．
F、E形成原子个数比为1：1的化合物的电子式．
（5）F与G形成10电子的化合物的结构式．
（6）A、B、C、E形成的简单离子的半径由大到小的顺序为S2-＞O2-＞Mg2+＞Al3+（填离子符号）．
11．麻醉剂的使用，是人类医疗史上了不起的一项成就，它可使患者在接受治疗中感觉不到疼痛．
（1）一种常用的麻醉剂氯仿（CHCl3），常因保存不善而被氧化，产生剧毒物光气（COCl2）．反应方程式为2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2．为防止发生事故，使用前可用于检验麻醉剂是否变质的试剂是（填序号）D．
A．淀粉碘化钾溶液
B．NaOH溶液
C．酚酞溶液
D．硝酸酸化的硝酸银溶液
（2）作为麻醉剂，疝气在医疗上很受重视，疝气能溶于细胞的油脂里，引起细胞麻醉和膨胀，从而神经末梢作用暂时停止．人们曾试用体积分数为80%疝气和20%的氧气组成的混合气体，作为无副作用的麻醉剂疝在元素周期表中位于第五周期，零族，它的原子序数是54．
（3）作为稀有气体，氙的化学性质不活泼，但它可在一定条件下生成化合物．取1mol氙气和3.5 mol氟气于一密闭容器内充分反应，后来余下了1.5 mol的氟气同时有白色固体生成，此白色固体的化学式为XeF4．
8．如图是一种常见烃的含氧衍生物分子的比例模型．关于该物质的说法正确的是（　　）
A．无色无味、易溶子水的液体B．具有酸性，能使石蕊试液变红
C．含有羟基，能与金属Na反应D．含有酯基，能发生水解反应
15．X、Y、Z、W四种原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的质子数是内层电子数的4倍，Y原子半径是短周期主族元素中最大的，X原子与W原子电子总数是Z原子电子数的2倍，W与X同主族．下列说法正确的是（　　）
A．X、W的最外层电子数均为6B．最高价氧化物的水化物的碱性：Y＞Z
C．简单气态氢化物的稳定性：W＞XD．Y的单质在X的单质中燃烧生成Y2X
5．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净干燥的甲烷，最好依次通过盛有哪项试剂的洗气瓶（　　）
A．溴水，浓H2SO4B．酸性KMnO4溶液，浓H2SO4
C．澄清石灰水，浓H2SO4D．浓H2SO4，溴水
12．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素元素性质或原子的结构
T2p轨道能级电子数比s能级电子数多1个
XL层p能级电子数比s能级电子数多2个
Y第三周期元素的简单离子中半径最小
ZL层有3个未成对电子
（1）写出元素X的离子结构示意图：．写出元素Z的简单气态氢化物的电子式：．
（2）写出元素Y的最高价氧化物对应的水化物与KOH反应的化学方程式：KOH+Al（OH）3=KAlO2+2H2O．
（3）T、Y、Z三种元素的单质中化学性质明显不同于其他单质的是Al（填元素符号，下同）；元素T与氯化素相比，非金属性较强的是F，下列表述中能证明这一事实的是c（填字母）．
a．常温下氯气的颜色比T单质的颜色深
b．T的单质通入氯化钠水溶液中不能置换出来
c．氯与T形成化合物中，氯元素呈正价．
9．已知空气组成（ 体积分数 ） N2  0.800      O2  0.200
氨空气氧化后的混合气体组成如下（ 高温下NO与O2可以共存 ）
NO  16mol     O2 7.00mol      H2O  24.5mol       N2  112mol
完成下列计算：
（1）该混合气体中NO全部转化为HNO3 需要5摩尔O2．
（2）参加反应的空气的体积是3136升．（ 标准状况下 ）
（3）向该混合气体中添加空气使NO完全转化为HNO3，转化后剩余气体中（不含H2O）氧气体积分数为0.0500．添加空气多少摩尔？
（4）该混合气体的组成表明NH3氧化产生的NO超过16mol，有部分NO已和O2、H2O反应转化为HNO3．这部分NO是多少摩尔？
10．水处理技术在生产、生活中应用广泛，对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施．
（1）水的净化和软化的区别是水的净化是用混凝剂将水中的胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子；
（2）生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是混凝沉淀→过滤→杀菌消毒；
（3）下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是d（填字母）．
a．福尔马林    b．漂白粉    c．氯气    d．臭氧
（4）Na2FeO4是一种新型水处理剂，工业上可用FeSO4制备Na2FeO4其工艺流程如下：

①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加入绿矾．请解释这一做法的原因Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+，进而水解生成Fe（OH）3胶体，起到较好的混凝作用，4Fe2++O2+2H2O+8OH-═4Fe（OH）3（胶体）（用必要的离子方程式和文字描述）．
②写出由Fe（0H）3制取Na2FeO4的化学方程式2Fe（OH）3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O；
（5）石灰纯碱法是常用的硬水软化方法，已知25℃时Ksp（CaCO3）=2.8×10-9，现将等体积的Ca（OH）2溶液与Na2CO3溶液混合（假设溶液体积具有加和性），若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10-5mol•L-1，则生成沉淀所需Ca（0H）2溶液的最小浓度为2×10-4mol/L．

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