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5.已知X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,则下列说法错误的是(  )
A.Z的氢化物的沸点是同主族元素中最高的
B.由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒只有2种
C.仅由X、Y两种元素组成的化合物不止一种
D.X和Z可以组成原子个数比分别为1:1和2:1常温下为液态的两种化合物

分析 X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Z是O元素;X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,且原子序数小于Z,所以X是H元素;Y和Z可以形成两种以上气态化合物,且Y原子序数小于Z,则Y为碳元素或氮元素,据此进行解答.

解答 解:X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Z是O元素;X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,且原子序数小于Z,所以X是H元素;Y和Z可以形成两种以上气态化合物,且Y原子序数小于Z,则Y为碳元素或氮元素,
A.Z为O元素,由于水分子中存在氢键,所以水的沸点是同主族元素中最高的,故A正确;
B.由H、N、O三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒有H2O、OH-、NH3、NH4+,故B错误;
C.X为H,Y为碳元素或氮元素,C、N元素的氢化物有多种,故C正确;
D.X为氢元素,Z为O元素,O、H元素可以形成双氧水、水两种化合物,二者都是液态,原子个数比分别为1:1和2:1,故B正确;
故选B.

点评 本题考查了原子结构与元素周期律的关系,题目难度中等,推断元素为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系,试题培养了学生的灵活应用基础知识的能力.

练习册系列答案
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14.氯化铁是实验室中的重要试剂.某同学用m g含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取FeCl3•6H2O晶体,同时测定废铁屑中铁的质量分数,为此设计了如图装置(夹持装置略,气密性已检验):
操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸.
Ⅱ.当…时,关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a.
Ⅲ.将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3•6H2O晶体.
请回答:
(1)A中发生的置换反应的化学方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑.
(2)操作Ⅱ中“…”的内容是当A中固体完全消失,烧杯中的现象是无色溶液逐渐变黄,有气泡产生,相应的离子方程式和化学方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,、2H2O2 $\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(3)操作Ⅲ不采用直接加热制FeCl3•6H2O晶体的原因是Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加热会促进FeCl3水解,产生Fe(OH)3(用简要文字并结合离子方程式解释).
(4)测得B中所得的气体是VmL(标准状况时),由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是QUOTE,该数值比实际数值偏低,若实验过程操作无误,偏低的原因是Fe3+和Fe发生反应消耗部分Fe,使与盐酸反应的Fe相应减少.
(5)为了准确测定铁的质量分数,可以另取mg废铁屑和某种常见的还原性气体在加热时充分反应到恒重,测得实验后剩余固体质量是wg由此求出铁的准确质量分数是$\frac{10w-7m}{3m}$×100%(用含m和w的式子表示).
15.锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌.某硫化锌精矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO.
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的浸出操作.
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是置换出Fe等,反应的离子方程式为Zn+Fe2+=Zn2++Fe.
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是O2
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质.“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O.
(6)硫化锌精矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液可慢慢地转变为铜蓝(CuS).请用简短的语言解释该反应发生的原理在一定条件下,溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物(或在相同条件下,由于KSP(CuS)小于KSP(ZnS),故反应可以发生).
(7)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌.明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,…,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,…,冷淀,毁罐取出,…,即倭铅也.”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑.(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)

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