题目内容

20．X．Y、Z、W四种元素都位于元素周期表的短周期，且原子序数X＜Y＜Z＜W，X原子和Y原子最外层电子数之和与Z原子最外层电子数相等，X的原了半径为自然界中原子半径最小的，W和Y原子最外层电子数之和为Z原子最外层电子数的2倍，W原子的最外层电子数为其电子层数的3倍．试推断：
（1）四种元素符号分别为XH；YC；ZN；WO
（2）X与Y以4：1的个数比形成的化合物的电了式为．

分析 X、Y、Z、W四种元素都位于元素周期表的短周期，X的原了半径为自然界中原子半径最小的，则X为H元素；W原子的最外层电子数为其电子层数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则W为O元素；原子序数X＜Y＜Z＜W，可知Y、Z处于第二周期，X原子和Y原子最外层电子数之和与Z原子最外层电子数相等，Y与Z相邻，令Y的最外层电子数为y，则Z的最外层电子数为y+1，由W和Y原子最外层电子数之和为Z原子最外层电子数的2倍，可得6+y=2y+2，解得y=4，故Y为C元素、Z为N元素．

解答 解：（1）X、Y、Z、W四种元素都位于元素周期表的短周期，X的原了半径为自然界中原子半径最小的，则X为H元素；W原子的最外层电子数为其电子层数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则W为O元素；原子序数X＜Y＜Z＜W，可知Y、Z处于第二周期，X原子和Y原子最外层电子数之和与Z原子最外层电子数相等，Y与Z相邻，令Y的最外层电子数为y，则Z的最外层电子数为y+1，由W和Y原子最外层电子数之和为Z原子最外层电子数的2倍，可得6+y=2y+2，解得y=4，故Y为C元素、Z为N元素，
故答案为：H；C；N；O；
（2）X与Y以4：1的个数比形成的化合物为CH4，电了式为，
故答案为：．

点评 本题考查结构与位置关系，难度不大，熟练掌握原子核外电子排布规律，熟练掌握元素周期律表的结构．

练习册系列答案
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10．已知：
+CH3CO+HBr$\stackrel{ZnCI_{2}}{→}$+H2O（卤烷基化反应）
+R′-X$\stackrel{一定条件}{→}$+NaX
用苯为原料合成化合物Ⅳ的线路如下：
$\stackrel{NaOH}{→}$Ⅲ$\stackrel{一定条件}{→}$Ⅳ（C15H14O2）
其中：Ⅱ是羧酸．请回答下列问题：
（1）②的反应类型是取代反应．
（2）写出同时符合下列条件的化合物Ⅱ的同分异构体结构简式（写2种）．
a．能与FeCl3溶液作用显紫色，
b．能发生银镜反应，
c．核磁共振氢谱除苯环峰外还有三组峰，峰面积之比为为1：2：1．
（3）1mol化合物Ⅳ完全燃烧消耗O217.5mol，化合物Ⅳ的结构简式是．
（4）化合物Ⅱ与乙醇、浓硫酸共热，合成一种香精原料，试写出该反应的化学方程式．
（5）①也与卤烷基化反应，写出该反应的化学方程式．
11．（1）硫酸是一种重要的含氧酸．实验室用浓硫酸与乙二酸（H2C2O4）晶体共热，可获得CO 与CO2的混合气体，再将混合气进一步通过碱石灰（CaO或NaOH固体）（填一种试剂的名称）即可得纯净干燥的CO．在此反应中，硫酸体现了脱水性性质．
（2）净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒，药丸通常分内外两层．外层的优氯净 Cl2Na（NCO）3先与水反应，生成次氯酸起杀菌消毒作用；几分钟后，内层的亚硫酸钠（Na2SO3）溶出，可将水中的余氯（次氯酸等）除去．
①优氯净中氯元素的化合价为+1．
②亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子反应方程式为SO32-+HClO═SO42-+Cl-+H+．
③亚硫酸钠溶液在空气中易变质，请写出检验亚硫酸钠溶液是否变质的方法取适量固体于试管，加水溶解，滴加过量盐酸至无气体放出，再滴加BaCl2，有白色沉淀生成证明试样已经变质．
（3）某无机盐M是一种优良的氧化剂，为确定其化学式，某小组设计并完成了如下实验：

已知：
①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成，其分子中的原子个数比为2：1：4；
②上图中，将1.98g该无机盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入1.12g还原铁粉，恰好完全反应得混合溶液N．
③该小组同学将溶液N分为二等份，分别按路线Ⅰ、路线Ⅱ进行实验．
④在路线Ⅱ中，首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全，过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末1.20g；再将滤液在一定条件下蒸干，只得到3.48g纯净的不含结晶水的正盐W．
请按要求回答下列问题：
①由路线Ⅰ的现象可知，溶液N中含有的阳离子是Fe2+．
②由实验流程图可推得，含氧酸盐W的化学式是K2SO4；由路线Ⅱ可知，1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为0.78g．
③无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为2Fe+K2FeO4+4H2SO4═3FeSO4+K2SO4+4H2O．
8．如图为某实验小组同学设计的铜与浓硫酸反应的实验装置，实验步骤如下：
Ⅰ、先连接好装置，检验气密性，加入试剂；
Ⅱ、加热三颈瓶A直到D中品红溶液褪色，熄灭酒精灯；
Ⅲ、将Cu丝上提离开液面．
（1）实验中观察到三颈瓶A中有白色固体产生，该固体为CuSO4（填化学式）．
（2）熄灭酒精灯后，发现D中的液体不会倒吸，其原因是A中压强减小时，空气从C导管进入A中，可防止D中液体倒吸；
（3）支管B的作用是平衡压强，使液体顺利流下；
（4）实验中还发现铜丝表面有黑色固体X，其中可能含有CuO，CuS，Cu2S，以及被掩蔽的Cu2O，已知Cu2O在酸性环境下会发生歧化反应生成Cu2+和Cu，在氧气中煅烧转化为CuO； CuS和Cu2S常温下都不溶于稀盐酸，在氧气中煅烧，都转化为氧化铜和二氧化硫．为探究X的成分，该小组同学向m1g固体X中加入足量稀盐酸，过滤，得蓝色滤液，滤渣经洗涤、干燥后称量得m2g，将该滤渣在氧气流中锻烧、冷却称量至恒重为m3g．
①若m2＞m3，则煅烧过程中一定发生反应的化学方程式为2CuS+3O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO2；
②若m2=m3，则固体X中一定含有Cu2O，Cu2S （填化学式）．
（5）为探究D中使品红溶液褪色的微粒是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物，该小组同学做了如下实验：
I．将干燥的二氧化硫气体通入品红与无水乙醇的混合液中，品红溶液不褪色；
Ⅱ．常温下，向两支盛有等体积、等浓度品红溶液的试管中分别加入等物质的量的亚硫酸钠、亚硫酸氢钠固体，品红溶液均褪色，且加入亚硫酸钠固体的品红溶液褪色较快．
①据实验I推断，使品红试液褪色的微粒可能有3种；
②依据实验Ⅱ，该小组同学得出结论：
a．使品红溶液褪色的微粒是HSO3-和SO32-，不是H2SO3．你认为结论a是否正确否 （填“是”或“否”），理由是HSO3-和SO32-都会水解生成亚硫酸；
b．使品红溶液褪色的微粒是SO32- （填微粒符号）．（已知在25℃时，亚硫酸的电离平衡常数ka1=1.54×10-2，ka2=1.02×10-7）
15．铝（熔点660℃）是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3（熔点2045℃）和冰晶石（NaAlF6，六氟合铝酸钠）混合熔融后电解制得．回答下列间题：
（1）冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰，铝与V2O3在高温下反应的化学方程式为V2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2V+Al2O3．
（2）将打磨过的铝片在酒精灯火焰上加热，可观察到铝熔化而不滴落，原因是铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高；铝是活泼金属，但打磨过的铝片投入沸水中不易观察到有气泡产生．若将铝片用饱和Hg（NO3）2溶液浸泡数分钟，取出后迅速洗净，可制得俗称“铝汞齐“的铝汞合金，铝汞齐露置在空气中，表面会快速生长出篷松的白毛（Al2O3），若将新制的铝汞齐放入水中，可迅速反应产生气泡，该反应的化学方程式：2Al+6H2O=2Al（OH）3+3H2↑；铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是表面不容易形成致密氧化膜．
（3）将0.1mol•L-1AlCl3溶液和10%NH4F溶液等体积混合，充分反应后滴加氨水，无沉淀析出．则AlCl3与NH4F反应的化学方程式为AlCl3+NH4F=（NH4）3AlF6+3NH4Cl；该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质，原因是氟化铵中的氟离子水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应，对玻璃有强烈的腐蚀性而对塑料则无腐蚀性．
（4）饮水中的NO3-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2，该反应的离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O，此方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-，仍然可能对人类健康产生危害，还需要对该饮用水进行一系列后续处理．
已知：25℃时，Ksp[Al（OH）3]=1.3×10-33
Al（OH）3?AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13
25℃时，若欲使上述处理后的水中AlO2-浓度降到1.0×10-6mol•L-1，则应调节至pH=7，此时水中c（Al3+）=1.3×10-12mol•L-1．
5．高铈离子被还原的速率与温度的关系如图所示．图象中，温度高于T0时，高铈离子被还原的速率逐渐减小的原因是高铈离子被还原的反应，正反应为放热反应，开始反应时，反应物浓度大，反应速率快，正反应为放热反应，温度逐渐升高，反应速率加快，温度高于T0℃时，反应物的浓度减少，反应速率减小，温度对反应速率的影响不及浓度的影响．
7．下列有关说法中错误的是（　　）
A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中
B．由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Si+2CO↑
C．灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，因为坩埚中的SiO2能与NaOH反应
D．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐
4．已知：有机物A是一种医药中间体，其相对分子质量为130．已知0.5molA完全燃烧只生成3molCO2和2.5molH2O．A可发生如图所示的转化，其中D的分子式为C4H6O2，两分子F反应可生成含甲基的六元环状酯类化合物．（已知：在酸性高锰酸钾溶液中，烯烃被氧化，碳碳双键完全断裂，CH2=基被氧化成CO2，RCH=基被氧化成羧酸，R（R1）C=基被氧化成酮．）

请回答：
（1）1molB与足量的金属钠反应产生的22.4L（标准状况）H2．B中所含官能团的名称是羟基．
B与C的相对分子质量之差为4，C的中文名称是乙二醛．
C参加并有金属单质生成的化学方程式是OHC-CHO+4Ag（NH3）2OH$→_{△}^{催化剂}$ 4Ag+H4NOOCCOONH4+6NH3+2H2O．
（2）D的同分异构体G所含官能团与D相同，则G的结构简式可能是CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH．
（3）F可发生多种类型的反应：
①两分子F反应生成的六元环状酯类化合物的结构简式是．
②由F可生成使 Br2的CCl4溶液褪色的有机物H．
F→H的化学方程式是．
③F在一定条件下发生缩聚反应的产物的结构简式是．
（4）A的结构简式是CH2=C（CH3）COOCH2CH2OH．
5．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是（　　）
A．22.4L氯气用氢氧化钠溶液充分吸收，反应中转移了0.5NA个电子
B．标准状况下分子总数为0.5 NA的H2O与CO2的总体积为11.2 L
C．0.1 mol•L-1的NaCl溶液中含有0.1NA个Na+
D．2.3g钠与足量的水反应产生氢气的分子数为0.05NA

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