题目内容

20．五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X是周期表中非金属性最强的元素；Y是短周期中原子半径最大的元素；Z是地壳中含量最多的金属元素；W最外层电子数是K层电子数的3倍．下列说法正确的是（　　）
A．离子半径：Y＞Z＞W＞R＞X
B．氢化物稳定性：X＞W＞R
C．Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物两两均可互相反应
D．Y与Z不能存在于同一离子化合物中

分析 五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X是周期表中非金属性最强的元素，则A为F元素；Y是短周期中原子半径最大的元素，故Y为Na元素；Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为Al；W最外层电子数是K层电子数的3倍，最外层电子数为6，原子序数大于Al，故W为S；R的原子序数最大，故R为Cl，结合元素周期律与元素化合物性质解答．

解答 解：五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X是周期表中非金属性最强的元素，则X为F元素；Y是短周期中原子半径最大的元素，故Y为Na元素；Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为Al；W最外层电子数是K层电子数的3倍，最外层电子数为6，原子序数大于Al，故W为S；R的原子序数最大，故R为Cl．
A．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-＞F-＞Na+＞Al3+，故A错误；
B．非金属性F＞Cl＞S，故氢化物稳定性HF＞HCl＞H2S，故B错误；
C．Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、氢氧化铝、硫酸，两两均可互相反应，故C正确；
D．Na与Al不能存在于同一离子化合物中，如偏铝酸钠，故D错误．
故选：C．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，注意对元素周期律的理解，掌握微粒半径比较，熟练掌握元素化合物性质与组成．

练习册系列答案
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8．下列各组离子在指定的溶液中可能大量共存的是（　　）
A．透明的溶液中：Na+、Cu2+、SO42-、Cl-
B．pH=1的溶液中：Al3+、Mg2+、S2O32-、AlO2-
C．能使酚酞变红色的溶液中：Fe3+、Ba2+、HC2O4-、Cl-
D．常温下，水电离的c（OH-）=1×10-12mol•L-1溶液中：NH4+、Fe2+、SO42-、NO3-
11．Na2S2O3是重要的化工原料，易于水，在中性或碱性环境中稳定．

已知：烧瓶C中发生如下反应：
Na2S+SO2+H2O═Na2SO3+H2S
2H2S+SO2═3S↓+2H2O
Na2SO3+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3（该反应较慢）
工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O实验室可用如图所示装置（略去部分夹持仪器）模拟生成过程．
（1）烧瓶A中发生反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O，装置D的作用是作安全瓶，防止倒吸
（2）装置E中的液体应为NaOH溶液当C中导气管发生堵塞时，B中观察到的现象为锥形瓶内液面下降，长颈漏斗中液面上升
（3）装置B可用来观察SO2的生成速率，实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度，烧瓶C中反应达H终点的现象是溶液由浑浊变澄清，待C中反应完成反应立即关闭漏斗旋塞，停止加热，原因是过量的二氧化硫使溶液呈酸性，Na2S2O3在酸性条件下不稳定会分解
（4）为提离产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3炔恰好充全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3的物质的量之比为2：1
（5）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩．冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质，检测产品中是否存在Na2SO4的方法为（简要说明实验操作、现象和结论）取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液（或过滤，取滤液）、滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质．
8．高炉炼铁过程中发生的主要反应为$\frac{1}{3}$Fe2O3（s）+CO（g）?$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO2（g）已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃100011501300
平衡常数4.03.73.5
请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$，由于随着温度升高，平衡常数减小，所以正反应是放热反应（填“吸”或“放”）；
（2）欲提高反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是C；
A．减少Fe的量         B．增加Fe2O3的量        C．移出部分CO2
D．加入合适的催化剂    E．增大容器的容积
（3）在一个容积为1L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各2.0mol，反应经过5min后达到平衡．求该时间范围内反应的平均反应速率：v （CO2）=0.24mol•（L•min）-1、CO的平衡转化率=60%．
15．硝酸铝是一种常用皮革鞣剂．工业上用铝灰（主要合Al、A12O3、Fe2O3等）制取硝酸铝晶体[Al（NO3）3﹒nH2O]的流程如下：

完成下列填空：
（1）用NaOH固体配制30%的NaOH溶液，所需的玻璃仪器除烧杯外，还有b．
a容量瓶    b量筒    c．烧瓶
（2）反应Ⅱ中为避免铝的损失，需要解决的问题是如何控制反应终点（或硝酸的用量）．
（3）从反应Ⅲ所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是：减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干．
（4）有人建议将反应Ⅱ、Ⅲ合并以简化操作，说明工业上不采用这种方法的原因产物中杂质NaNO3的含量较高．
（5）某同学在实验室用铝灰制各硝酸铝晶体，其流程如下：
氢氧化物Fe（OH）3Al（OH）3
开始沉淀pH1.94.2
沉淀完全pH3.25.4

调节pH的目的是将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去．为使得到的硝酸铝晶体较纯净，所用的X物质可以是BC（填编号）．
A．氨水          B．铝         c．氢氧化铝     D．偏铝酸钠
（6）该实验室制法与工业上制法相比，其缺点是产生大量污染性气体NO等．
（7）称取7.392g硝酸铝晶体样品，加热灼烧使其分解完全，最终得到1.020gAl2O3，计算硝酸铝晶体样品中结晶水的数目为8.7．
5．氮化镁（Mg3N2）是一种黄绿色粉末，可用于制造特殊陶瓷材料、催化剂等，可由金属镁和纯净的氮气反应制得，某化学兴趣小组同学利用如图所示装置来制备少量的Mg3N2．

已知Mg3N2易与水反应，有关反应方程式为Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2↓+2NH3↑．
回答下列问题：
（1）装置A中反应容器的名称为锥形瓶．
（2）装置B中的试剂为碱石灰，装置F的作用是防止空气中水蒸气进入硬质玻璃管E中．
（3）装置C、E均需要加热，应先加热C，理由是使C中产生的氮气排出E中的空气．
（4）装置C中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，有关反应的化学方程式为2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2↑+3H2O．
（5）若C中NH3的转化率不高，易产生的问题是D中发生倒吸现象，解决方法是在C、D之间加上一个缓冲瓶．
（6）若实验结束后，将装置E中固体全部取出，称量为ag，向其中依次加入足量的稀盐酸和NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，最后得沉淀bg，则产品中氮化镁的质量分数为$\frac{a-\frac{12}{29}b}{0.28a}$．
12．X、Y、Z、W均为短周期元素，且原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y的原子最外层电子数是其周期数的三倍，Z与 X的原子最外层电子数相同，Y与 W的原子最外层电子数相同． 下列叙述正确的是（　　）
A．X、Y和 Z的原子半径大小顺序为 Y＞Z＞X
B．Z和 Y组成的化合物中一定既有离子键又有共价键．
C．元素 X、Y、W各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、4
D．同时含有 X、Y、Z、W四种元素的两种不同化合物能相互反应
9．下列有关分子晶体熔点的高低叙述中，正确的是（　　）
A．H2O＜HFB．SiCl4＞CCl4C．HCl＞HFD．N2＞CO
10．下列各组元素性质的比较中，正确的是（　　）
A．电子层数：P＜S＜ClB．最高正化合价：N＜O＜F
C．原子半径：C＜N＜OD．金属性：Na＞Mg＞Al

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