Question

4．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素．X、Y、Z是原子序数依次递增的周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ₂分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况屯的密度为0.76g•L^-1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的$\frac{1}{2}$．下列说法正确的是（　　）

• A． 原子半径：W＞Z＞Y＞X＞M
• B． 在上述五种元素形成的单质中，X元素可形成几种同素异形体
• C． XZ₂、X₂M₂、W₂Z₂均为直线型的共价化合物
• D． 由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定没有离子键

Answer 1

分析 由题给的条件可知，X、Y、Z、M、W这五种短周期元素的排列，不是按原子序数依次递增排列的，其中只有X、Y、Z三种元素是原子序数依次递增的同周期元素，由X、Y、Z的最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ₂分子，可推出X、Y、Z分别为C、N、O三种元素；
根据Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度0.76g•L^-1，就可计算出该气态化合物的摩尔质量为22.4L/mol×0.76g•L^-1=17g/mol，从而确定M为H元素；
根据W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的$\frac{1}{2}$，推出W的质子数为$\frac{1}{2}$（6+7+8+1）=11，所以W为Na元素，以此解答该题．

解答 解：由题给的条件可知，X、Y、Z、M、W这五种短周期元素的排列，不是按原子序数依次递增排列的，其中只有X、Y、Z三种元素是原子序数依次递增的同周期元素，由X、Y、Z的最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ₂分子，可推出X、Y、Z分别为C、N、O三种元素；
根据Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度0.76g•L^-1，就可计算出该气态化合物的摩尔质量为22.4L/mol×0.76g•L^-1=17g/mol，从而确定M为H元素；
根据W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的$\frac{1}{2}$，推出W的质子数为$\frac{1}{2}$（6+7+8+1）=11，所以W为Na元素，
A．原子半径应是W＞X＞Y＞Z＞M（即Na＞C＞N＞O＞H），故A错误；
B．X为C元素，对应的单质有金刚石、石墨等几种同素异形体，故B正确；
C．选项中CO₂、C₂H₂ 均为直线型共价化合物，而Na₂O₂ 是离子化合物，不是直线型共价化合物，故C错误；
D．X、Y、Z、M四种元素可形成化合物 （NH₄）₂CO₃、NH₄HCO₃、CO（NH₂）₂（尿素）等，前二种为离子化合物，而尿素为共价化合物，故D错误．
故选B．

点评 本题综合考查原子结构，元素周期表、元素周期律，分子结构，元素化合物性质等知识，试题难度不大，但题目一反通常习惯，把X、Y、Z、M、W这五种短周期元素，并不是按原子序数依次递增排列的，而只是其中X、Y、Z三种元素是原子序数依次递增的同周期元素，而把原子序数最小的M元素恰恰排在X、Y、Z三种元素后面，这样就给学生设置了一个思维陷阱，如果学生不注意审题，不注意这一细节，一旦陷入习惯上的思维定势，就会跌入这个陷阱，无法正确解题．这也是本题的解题关键．只要掌握了这一解题关键，再结合题给的条件，题目就可迎刃而解．