Question

20．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同周期元素，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下的密度为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． 元素原子第一电离能大小关系：Z＞Y＞W＞X＞M
• B． XZ₂、X₂M₂、W₂Z₂均为直线形的共价化合物
• C． Y与M形成化合物键长大于Z与M形成化合物的键长
• D． 由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键

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，可知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．

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，可知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．同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，氮元素2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，一般非金属性越强第一电离能越大，故第一电离能：Y（N）＞Z（O）＞X（C）＞M（H）＞W（Na），故A错误；
B．CO₂、C₂H₂ 均为直线型共价化合物，而Na₂O₂ 是离子化合物，故B错误．
C．原子半径N＞O，故N-H键的键长大于比O-H键的键长，故C正确；
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，共价化合物不含离子键，故D错误．
故选C．

点评 本题考查元素推断、元素周期律、分子结构及C、N、Na元素化合物性质等，难度中等，根据密度判断Y与M形成的气态化合物是氨气是推断的关键．