题目内容

15．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大．元素W的原子内层电子数是最外层电子数的2倍，元素X的单质是电池常用的惰性电极材料，元素Y的原子最外层电子数等于电子层数，元素Z的原子最外层电子数是其电子层数的2倍．下列说法错误的是（　　）
A．化合物XZ2中，各原子均满足8电子的稳定结构
B．元素X与氢元素能形成原子数目之比为1：1的化合物
C．Y的单质与稀硫酸、浓硫酸均可发生氧化还原反应
D．Z的单质在加热条件下会与Fe反应生成Fe3Z4

分析 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大．元素X的单质是电池常用的惰性电极材料，则X为C元素；元素W的原子内层电子数是最外层电子数的2倍，则W为Li元素；元素Y的原子最外层电子数等于电子层数，Y原子序数大于C，在第三周期，则Y为Al元素；元素Z的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，有3个电子层，最外层为6，即Z为S元素，据此分析．

解答 解：短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大．元素X的单质是电池常用的惰性电极材料，则X为C元素；元素W的原子内层电子数是最外层电子数的2倍，则W为Li元素；元素Y的原子最外层电子数等于电子层数，则Y为Al元素；元素Z的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，有3个电子层，最外层为6，即Z为S元素，
A．化合物CS2的电子式为，各原子均满足8电子的稳定结构，故A正确；
B．X为C元素，C与H能形成原子数目之比为1：1的化合物，如C2H2，故B正确；
C．W为Li元素，Li为活泼金属，与稀硫酸、浓硫酸均可发生氧化还原反应，故C正确；
D．S的单质在加热条件下会与Fe反应生成FeS，故D错误．
故选D．

点评 本题考查原子结构与元素周期律知识，侧重于物质结构与性质等方面的考查，难度不大，注意原子核外电子的排布特点，推断元素的种类为解答该题的关键．

练习册系列答案
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5．常温下，用0.1000mol•L-1 NaOH溶液滴定20mL0.1000mol•L-1 H3PO4溶液，滴定曲线如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．NaH2PO4溶液呈酸性
B．pH=9.7处，c（Na+）＞c（HPO42-）＞c（OH-）＞c（H+）
C．pH=4.7处，c（Na+）=c（H2PO4-）+c（HPO42-）+c（PO43-）
D．当2＜pH＜4.7时，H3PO4的第一步电离平衡常数均相等
6．写出基态锗原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2．
3．回答下列问题：
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料．
已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H1=-d kJ•mol-1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=-e kJ•mol-1
C燃烧热为  f kJ•mol-1（d、e、f 均大于0）
写出CO与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式：CO（g）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=（0.5d+0.5e-f）kJ•mol-1．
②将含SO2的烟气通过洗涤剂Y，再加入稀硫酸，既可以回收SO2，同时又可以得到化肥，上述洗涤剂Y可以是ce（填序号）
a．Ca（OH）2      b．CaCl2 c．K2CO3       d．NaHSO3e．NH3•H2O
（2）卤素互化物BrF3是强氧化剂，遇水发生水解反应，用下列化学方程式表示：
3BrF3+5H2O═HBrO3+Br2+9HF+O2，若反应中有5mol水发生氧化反应，则被水还原的BrF3的物质的量是$\frac{10}{3}$mol
（3）磷酸（H3PO4）在水溶液中各种存在形式物质的量分数δ随pH的变化曲线如图1：

①向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后，pH从5降低到0的过程中发生的主要反应的离子方程式为H2PO4-+H+=H3PO4．
②从图中推断：NaH2PO4和Na3PO4两盐不能在同一溶液中大量共存（填写“能”或者“不能”）．
（4）二茂铁是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，高温润滑剂等．二茂铁中配离子为C5H5-，其对应的环状分子C5H6的核磁共振氢谱为图2中的a，C5H6与Br2 1：1加成后产物有M、N两种，M的核磁共振氢谱为图2中的b，写出环状分子C5H6的结构简式；分子N中含有2个手性碳原子．
10．化学与人类社会的生产、生活有着密切联系．下列叙述中正确的是（　　）
A．火箭用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，N2O4作还原剂，反应产生巨大能量
B．铝制品由于表面有致密的氧化膜，可以稳定存在于空气中
C．硫是一种生命元素，自然界中的石膏矿、硫铁矿、赤铁矿等都是含“硫”为主的矿石
D．高纯度的SiO2对光有很好的折射和全反射作用，可以制成光电池将光能直接转化为电能
20．太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质．
（1）基态硅原子的价电子排布图：．
（2）硒和硫同为VIA族元素，与其相邻的元素有砷和溴，则三种元素的第二电离能由小到大的顺序为I2As＜I2Br＜I2Se．（用I2X表示）
（3）气态SeO3分子的杂化类型为平面三角形，与SeO3互为等电子体的一种阴离子为CO32-或NO3-（填化学式）．
（4）胆矾CuSO4•5H2O可写成[Cu（H2O）4]SO4•H2O，其结构示意图如下：

胆矾中含有的粒子间作用力是ABDE（填序号）．
A．离子键      B．极性键    C．金属键     D．配位键      E．氢键    F．非极性键
（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物K2[Cu（CN）4]，该配合物属于离子晶体晶体，已知CN-与N2为等电子体，指出1molCN-中π键的数目为2NA．
（6）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中铜原子（Cu）与金原子（Au）个数比为3：1；若该晶体的晶胞棱长为a nm，则该合金密度为$\frac{\frac{197+64×3}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-7}）^{3}}$g/cm3．（列出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数的值为NA）
7．具有下列电子构型的元素-一位于周期表中s区的是（　　）
A．最外层电子构型为ns2（n≠1），次外层电子数为8
B．外围电子构型为3d104s2
C．外围电子排布式为ns2np4
D．外围电子排布式为（n-1）d5ns2
4．氮及其化合物在生产、生活中具有重要作用．
（1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
H2O（l）=H2O（g）△H1=+44.0kJ•mol-1
N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H2=+229.3kJ•mol-1
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H3=-906.5kJ•mol-1
则：4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l）△H4=-2317kJ•mol-1．
（2）使用NaBH4为诱导剂，可使Co2+与肼（N2H4）在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，并产生可参与大气循环的气体
①写出该反应的离子方程式：2Co2++N2H4+4OH-=2Co↓+N2↑+4H2O．
②在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图1所示，则肼分解反应的化学平衡常数的表达式为：$\frac{c（{N}_{2}）{c}^{4}（N{H}_{3}）}{{c}^{3}（{N}_{2}{H}_{4}）}$；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有降低反应温度（任写一种）．

（3）NF3在微电子工业上常用作蚀刻剂，在对硅、氮化硅等材料进行蚀刻时，具有非常优异的蚀刻速率和选择性，且在被蚀刻物表面无物质残留，不会污染表面．工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如图2所示．
①a电极为电解池的阳极，该电极的电极反应式为NH4++3F--6e-=NF3+4H+．
②以NF3蚀刻Si3N4为例，解释被蚀刻物表面无物质残留的原因是4NF3+Si3N4=4N2↑+3SiF4↑．
③NF3能与水发生反应，生成两种酸及一种气态氧化物，其中两种酸分别是HF和HNO3．
5．下列离子方程式正确的是（　　）
A．氯气与氢氧化钠溶液反应：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
B．碳酸钙加入盐酸中：CO32-+2H+═H2O+CO2↑
C．铁与FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+═2Fe2+
D．向MgCl2溶液加入氨水：Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓

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