题目内容

15．Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素．已知：
①Q原子的核外电子数等于电子层数，且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分；
②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化物能够反应，生成离子化合物甲；
③W与Y组成的化合物乙，是机动车排出的大气污染物之一，也是造成“雾霾”天气的物质之一；
④Y与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物，分别为丙和丁
（1）W位于周期表中第二周期第IVA族，丁的电子式是，其化学键的类型为离子键、共价键．
（2）WY2与Z2Y2反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2．
（3）鉴定甲中阳离子的操作是取甲溶液少许于试管中，加入适量NaOH溶液，加热，用玻璃棒粘附一片湿润的红色石蕊试纸于试管口，若试纸变蓝，则证明存在NH4+．

分析 Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素，已知：
①Q原子的核外电子数等于电子层数，则Q为H元素，且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分，该化合物为甲烷，则W为C元素；
②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化物能够反应，生成离子化合物甲，则X为N元素，甲为硝酸铵；
③碳元素与Y组成的化合物乙，是机动车排出的大气污染物之一，也是造成“雾霾”天气的物质之一，该化合物为CO，则Y为O元素；
④O元素与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物，分别为丙和丁，Na2O含有30个电子，Na2O2含有38个电子，故Z为Na，丙为Na2O，丁为Na2O2．

解答 解：Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素，已知：
①Q原子的核外电子数等于电子层数，则Q为H元素，且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分，该化合物为甲烷，则W为C元素；
②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化物能够反应，生成离子化合物甲，则X为N元素，甲为硝酸铵；
③碳元素与Y组成的化合物乙，是机动车排出的大气污染物之一，也是造成“雾霾”天气的物质之一，该化合物为CO，则Y为O元素；
④O元素与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物，分别为丙和丁，Na2O含有30个电子，Na2O2含有38个电子，故Z为Na，丙为Na2O，丁为Na2O2．
（1）碳元素位于元素周期表第二周期IVA族，丁为Na2O2，电子式为，含有离子键、共价键，
故答案为：第二周期第IVA族；；离子键、共价键；
（2）CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2，化学反应方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，
故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
（3）甲为NH4NO3，含有阳离子为NH4+，鉴别铵根离子方法为：取甲溶液少许于试管中，加入适量NaOH溶液，加热，用玻璃棒粘附一片湿润的红色石蕊试纸于试管口，若试纸变蓝，则证明存在NH4+，
故答案为：取甲溶液少许于试管中，加入适量NaOH溶液，加热，用玻璃棒粘附一片湿润的红色石蕊试纸于试管口，若试纸变蓝，则证明存在NH4+．

点评 本题考查位置结构性质关系综合应用，推断元素是解题关键，题目涉及的知识点较多，侧重于基础知识的综合应用的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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5．下列排列有错误的是（　　）
A．粒子半径：F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+B．稳定性：HI＞HBr＞HCl＞HF
C．酸性：H4SiO4＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4D．碱性：Al（OH）3＜Mg（OH）2＜Ca（OH）2＜KOH
6．如图1是稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液酸碱度的变化情况．

（1）该实验操作是将氢氧化钠溶液滴加到另一种溶液中．
（2）A点时溶液中的溶质是NaCl、HCl（填化学式）．
（3）图2是反应中某时的微观图示，此时对应于上图中A、B、C中的哪一点？C；证明你的判断正确的实验操作方法是：向反应后的溶液中滴加酚酞溶液．
3．下列溶液中溶质的物质的量浓度为1mol•L-1的是（　　）
A．将40 g NaOH固体溶于1 L水中所得的溶液
B．将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C．1 L含K+的物质的量为2 mol的K2SO4溶液
D．将100 mL 0.5 mol•L-1的NaNO3溶液加热蒸发掉50 g水后所得的溶液
10．1体积乙烯与足量氯气发生加成反应，该加成产物与足量氯气发生完全取代（反应在同温同压的条件下进行），则整个过程至少消耗氯气（　　）
A．3体积B．4体积C．5体积D．6体积
20．下列反应属于取代反应的是（　　）
A．甲烷的燃烧B．由甲烷制取氯仿
C．钠与水的反应D．硝酸银溶液与盐酸的反应
7．下列不属于取代反应的是（　　）
A．2CH3CH2OH $→_{140℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$ CH3CH2OCH2CH3+H2O
B．CH3COOC2H5+H2O $→_{△}^{稀H_{2}SO_{4}}$ CH3COOH+C2H5OH
C．+3Br2→+3HBr
D．+CH2=CH2$→_{△}^{催化剂}$
4．下列说法不正确的是（　　）
A．在28g聚乙烯树脂中，含有的碳原子个数为2NA
B．单体的质量之和不一定等于所生成的高聚物的质量
C．缩聚反应的单体至少有两种物质
D．我们通常所说的三大合成材料是指塑料、合成橡胶、合成纤维
5．X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素．其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子；X、Z中未成对电子数均为2；U是第三周期元素形成的简单离子中半径最小的元素；W的内层电子全充满，最外层只有1个电子．请回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C（用元素符号表示，下同）．
（2）写出W的价电子排布图．
（3）根据等电子体原理，可知化合物XZ的结构式是C≡O．
（4）X、Y、Z的最简单氢化物的键角从大到小的顺序是CH4＞NH3＞H2O（用化学式表示），原因是3种氢化物的中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为正四面体形，但中心原子的孤电子对数依次增大，导致键角变小．
（5）由元素Y与U元素组成的化合物A，晶胞结构如图所示（黑球表示Y原子，白球表示U原子），请写出化合物A的化学式AlN，其中Y元素的杂化方式是sp3．
（6）U的晶体属立方晶系，其晶胞边长为405pm，密度是2.70g/cm3，通过计算确定其晶胞的类型面心立方最密堆积（填简单立方堆积、体心立方堆积或面心立方最密堆积）（已知：4053=6.64×l07）．

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