题目内容

11．W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图．已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强．回答下列问题：
（1）写出下列元素的符号：XNa，YSi．Z的原子结构示意图为：．
（2）用“＞”、“＜”或“=”填空：对应简单离子半径大小：W＞X；最高价氧化物对应水化物酸性：Y＜Z．
（3）由W、X、Z三种元素形成的化合物的化学式为：NaClO、NaClO3或NaClO4，该化合物中含有的化学键是离子键和共价键．
（4）Y单质属于原子晶体，写出Y单质与X的最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑．

分析 W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10，则W元素原子的质子数为18-10=8，故W为氧元素；X和Ne原子的核外电子数相差1，X为Na或F，X原子半径大于氧原子，故X为Na元素；Y的单质是一种常见的半导体材料，原子序数大于Na元素，故Y为Si元素；Z的非金属性在同周期元素中最强，原子序数大于Si，故Z为Cl元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期率的递变规律解答该题．

解答 解：（1）由以上分析可知X为Na，Y为Si，Z为Cl，原子结构示意图为，故答案为：Na；Si；；
（2）O和Na对应的简单离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则O2-的离子半径较大，非金属性Cl＞Si，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物酸性Y＜Z，
故答案为：＞；＜；
（3）由O、Na、Cl三种元素形成的化合物为NaClO、NaClO3或NaClO4等，为离子化合物，含有离子键和共价键，
故答案为：NaClO、NaClO3或NaClO4；离子键和共价键；
（4）Y为Si，具有的单质沸点高，硬度大，为原子晶体，与氢氧化钠反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，
故答案为：原子；Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑．

点评 本题考查位置结构性质关系应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，推断元素是解题的关键，注意对元素周期律的理解与运用．

练习册系列答案
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10．根据下列化合物：①NaCl、②NaOH、③HCl、④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH、⑦NH3•H2O、⑧H2O．回答下列问题．
（1）NH4Cl溶液显酸性，用离子方程式表示原因NH4++H2O?H++NH3•H2O，其溶液中离子浓度大小顺序为
（2）常温下，pH=11的CH3COONa溶液中，水电离出来的c（OH-）=10-3mol/L，在pH=3的CH3COOH溶液中，水电离出来的c（H+）=10-11 mol/L．
（3）已知纯水中存在如下平衡：H2O+H2O═H3O++OH-△H＞0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，可选择的方法是D（填字母序号）．
A．向水中加入NaHSO4固体        
B．向水中加Na2CO3固体
C．加热至100℃
D．向水中加入（NH4）2SO4固体
（4）若将等pH、等体积的②NaOH和⑦NH3•H2O分别加水稀释m倍、n倍，稀释后两种溶液的pH仍相等，则m＜n（填“＜”、“＞”或“=”）．
（5）除④⑦⑧H2O外，若其余5种溶液的物质的量浓度相同，则这5种溶液按pH由大到小的顺序为：②＞⑤＞①＞⑥＞③（填序号）
11．有一瓶无色澄清溶液，其中可能含有H+、Na+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-离子．现进行以下实验：
A、用PH试纸检验溶液，发现溶液呈强酸性；
B、取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液由酸性变为碱性，无沉淀产生；
C、取少量B中的碱性溶液，滴加Na2CO3溶液，有白色沉淀产生．
①根据上述事实确定：该溶液中肯定存在的离子有H+、Ba2+、Cl-；肯定不存在的离子有Mg2+、SO42-、CO32-；
可能存在的离子有Na+．
②写出C中发生反应的离子方程式Ba2++CO32-=BaCO3↓．
8．在一定温度下，用水逐渐稀释1mol•L-1氨水的过程中，溶液中随着水量的增加，
①n（OH-）增大（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；
②$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$增大；
③$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{c（N{{H}_{4}}^{+}）•c（O{H}^{-}）}$不变．
6．某种镧镍合金（LaNi5）具有吸收释放氢的特性，是目前应用最广泛的贮氢合金之一．回答下列问题：
（1）灼烧草酸镧[La2（C2O4）3]可获得La2O3，La2O3是制备镧镍合金的重要原料，该灼烧过程的化学方程式为La2（C2O4）3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$La2O3+3CO↑+3CO2↑．
（2）氯化镧晶体（LaCl3•7H2O）溶于水与草酸反应可制备草酸镧：
①无水氯化镧具有强烈的吸湿性，在空气中加热易生成氯氧化物，加热过程的化学方程式为LaCl3+H2O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$LaOCl+2HCl↑．
②由氯化镧水溶液受热浓缩制备氯化镧晶体时，需要在氯化氢氛围中进行，原因是氯化氢氛围能抑制氯化镧水解．
（3）制备LaNi5的工艺流程为：用HNO3溶解La2O3后，与Ni（NO3）2溶液混合，加入一定量的甘氨酸络合，高温灼烧得到混合氧化物（LaxNiyOz）后，与过量的CaH2混合并研磨，并加入一定量的NaCl，在H2氛围中灼烧、冷却．将所得产物酸洗、水洗至中性，再用无水乙醇洗涤，得到LaNi5合金．
①氢气在上述制备过程中的作用是做保护气，防止产品被氧化，用无水乙醇洗涤LaNi5合金的目的是利用乙醇容易挥发的特性加快LaNi5合金的干燥．
②得到的氧化物中La与Ni原子个数比为1：5，LaxNiyOz可表示为aLa2O3•bNiO的形式，则a：b=1：10．
③上述氧化物与过量的CaH2混合研磨，可获得LaNi5和另一种化合物，该过程的化学方程式为2La2O3+20NiO+13CaH2=4LaNi5+13Ca（OH）2．
16．下列叙述正确的是（　　）
A．浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸长期暴露在空气中，质量都会减小、浓度都会降低
B．氯水和活性炭都可使红墨水褪色，其原理相同
C．浓硝酸见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色
D．浓H2SO4有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应
3．下列实验操作、现象和解释都正确的是（　　）
选项实验操作现象解释
A在密闭容器中加热CuO制1000℃黑色固体变成红色固体CuO受热分解得到单质Cu
B将SO2通入品红溶液中溶液褪色SO2具有漂白性
C将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池Al电极溶解Al比Mg金属活动性强
D向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成该溶液中一定含有SO42-
A．AB．BC．CD．D
20．下列画有横线的反应物在反应中不能完全消耗的是（　　）
A．将含有少量CO2的CO通入足量Na2O2的试管中并不断用电火花引燃
B．向等物质的量的干冰和CaO的混合物中加几滴水
C．在强光持续照射下，向过量的Ca（ClO）2浊液中通入少量的CO2
D．将1molCu置于含2molH2SO4的浓溶液中加热
1．纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如表所示：
电离能（kJ/mol）I1I2I3I4
A93218211539021771
B7381451773310540
（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背了能量最低原理．
（2）ACl2分子中A的杂化类型为sp杂化．
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料．已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C60中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确否，并阐述理由C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键．
（4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体．写出基态钾原子的价电子排布式4S1，该物质的K原子和C60分子的个数比为3：1．
（5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是N＞C＞Si，NCl3分子的VSEPR模型为正四面体．Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为30．

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