题目内容

15．X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图：
Ⅰ．若Y元素原子的最外层电子数是电子层数的3倍．
（1）W的原子结构示意图为．
（2）一定条件下，X的最低价氢化物与X的某种氧化物按2：3物质的量比混合恰好反应生成X单质和水，该氧化物的化学式为NO．
（3）写出铜片置于Z的最高价氧化物水化物稀溶液，没有明显变化．加热，依然如故．再通入空气，溶液就逐渐变蓝，反应的离子方程式：2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O．
II．若Y和Z的核外电子数之和为20．
（4）相对分子质量为28 的Y的氢化物电子式为
（5）W的一种单质溶于足量浓硝酸，反应过程转移电子物质的量是该单质的20倍．反应的化学方程式：P4+20HNO3（浓）=20NO2↑+4H3PO4+4H2O．
（6）X单质熔点2076℃．沸点3927℃，晶体硬度近似于金刚石，则X单质晶体属于原子晶体；Z单质晶体结构与金刚石类似，晶体内化学键键角为109°28′．

分析 Ⅰ．短周期元素X、Y、Z、W，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则Y为O元素，由元素在周期表中的位置可知，X为N元素、Z为S元素、W为Cl；
Ⅱ．若Y和Z的核外电子数之和为20，Y和Z位于同一主族，设Y的核外电子数为x，则x+x+8=20，x=6，可知Y为C元素，Z为Si元素，X为B元素，W为P元素，以此解答该题．

解答 解：Ⅰ．短周期元素X、Y、Z、W，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则Y为O元素，由元素在周期表中的位置可知，X为N元素、Z为S元素、W为Cl；
（1）W为Cl，原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，原子结构示意图为，故答案为：；
（2）一定条件下，N的最低价氢化物NH3与N的某种氧化物按2：3物质的量比混合恰好反应生成N2和水，则反应中2molNH3被氧化，失去6mol电子，则3molN的氧化物得到6mol电子生成N2，氧化物中N的化合价应为+2价，即为NO，
故答案为：NO；
（3）通入氧气，铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O，故答案为：2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O；
Ⅱ．若Y和Z的核外电子数之和为20，Y和Z位于同一主族，设Y的核外电子数为x，则x+x+8=20，x=6，可知Y为C元素，Z为Si元素，X为B元素，W为P元素，
（4）相对分子质量为28 的Y的氢化物为乙烯，电子式为，故答案为：；
（5）W的一种单质溶于足量浓硝酸，反应过程转移电子物质的量是该单质的20倍，应为白磷被氧化生成磷酸，反应的方程式为P4+20HNO3（浓）=20NO2↑+4H3PO4+4H2O，
故答案为：P4+20HNO3（浓）=20NO2↑+4H3PO4+4H2O；
（6）X单质熔点2076℃．沸点3927℃，晶体硬度近似于金刚石，则X单质晶体属于原子晶体；Z单质晶体结构与金刚石类似，晶体内化学键键角为109°28′，
故答案为：原子；109°28′．

点评 本题考查元素的推断，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度中等，以此为载体，考查了结构式、电子式的书写，原子结构示意图、离子反应方程式书写等，综合性较强，注意整理．

练习册系列答案
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5．下列各组离子能在指定环境中大量共存的是（　　）
A．在c（HCO3-）=0.1 mol•L-1的溶液中：NH4+、AlO2-、Cl-、NO3-
B．在由水电离出的c（H+）=1×10-12 mol•L-1的溶液中：Fe2+、ClO-、Na+、SO42-
C．KW/c（H+）=10-10 mol•L-1的溶液中：Na+、HCO3-、Cl-、K+
D．在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO32-、CO32-、Na+、K+
6．前四周期A、B、C、D、E、F、G原子序数依次增大，A元素的质子数和质量数相等，B元素具有三个能级且所排电子数相同，D元素2p能级上电子数是2s能级的两倍；D和E相邻且同主族．F是第四周期未成对电子最多的原子，G是目前使用量最多的金属．
请回答下列问题：（用推出的元素符号或者化学式作答）
（1）F的价电子排布式为3d54s1，B、C、D三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞C．
（2）BD32-中B原子的杂化方式为sp2杂化，该离子的空间构型为平面正三角形
（3）写出一种由A、C、D组成且既含离子键又含共价键的物质的化学式NH4NO3或者NH4NO2，化合物ABC中σ键和π键数目之比为1：1，C的气态氢化物在一定的压强下，测得的密度比该压强下理论密度略大，请解释原因NH3通过氢键形成“缔合”分子，导致相对分子质量增大，分子间作用力增强，分子间距离减小，导致密度反常增大．
（4）E和G形成的某种晶胞如下图所示：其中白球表示E，黑球表示G．则该物质的化学式为FeS，假设该晶胞的密度为ρ g/cm3，用NA表示阿伏加德罗常数，则该晶胞中距离最近的G原子之间的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$×$\root{3}{\frac{352}{{ρ×N}_{A}}}$cm．
3．下列说法正确的是（　　）
A．“雾霾天气”、“温室效应”、“光化学烟雾”的形成与氮的氧化物无关
B．钙、铁、碘都是人体内必需的微量元素
C．白酒中混有少量塑化剂，可通过过滤除去
D．登高山时防晒是为了防止强紫外线引起皮肤蛋白质被灼伤变性
10．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为24．X的原子半径比Y大，Y与Z同主族，Y原子的最外层电子数是电子层数的3倍，下列说法正确的是（　　）
A．Y元素形成的单核阴离子还原性强于X元素形成的单核阴离子还原性
B．Z元素的简单气态氢化物的沸点比Y的氢化物沸点高
C．W元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z元素氧化物对应水化物的酸性
D．X的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
20．NaCl是海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品是（　　）
①烧碱     ②纯碱     ③金属钠     ④氯气    ⑤盐酸．
A．①②③④⑤B．仅①②③④C．仅①③④⑤D．仅①③④
7．下列说法不正确的是（　　）
A．使元素的化合态转化成游离态的过程可能是还原的过程
B．高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭和空气．工业上就是用焦炭还原铁矿石以制得生铁
C．电解熔融氧化铝时，每还原出2.7kg铝，必有300mol电子转移
D．工业上常用电解熔融NaCl的方法制取金属钠
4．A、B、C、D为四种单质，常温时，A、B是气体，C、D是固体．E、F、G、H、I为五种化合物，F不溶水，E为气体且极易溶水成为无色溶液，G溶于水得黄棕色溶液．这九种物质间反应的转化关系如图所示

（1）写出四种单质的化学式
AH2    BCl2    CFe    DS
（2）写出H+B→G的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（3）写出G+I→H+D+E的化学方程式2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl；
（4）某工厂用B制漂白粉．
①写出制漂白粉的化学方程式2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
②为测定该工厂制得的漂白粉中有效成分的含量，某该小组进行了如下实验：称取漂白粉3.0g，研磨后溶解，配置成250mL溶液，取出25.00mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的硫酸（此时发生的离子方程式为：2H++2I-+ClO-=I2+Cl-+H2O），静置．待完全反应后，用0.2mol•L-1的Na2S2O3溶液做标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，共用去Na2S2O3溶液20.00mL．则该漂白粉中有效成分的质量分数为47.67%保留到小数点后两位）．
5．将3.45g钠投入一定量的水中，充分反应，所得溶液加水稀释到500mL．求：
（1）反应中生成的H2在标准状况下的体积
（2）所得溶液中溶质的物质的量浓度．

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