D.X、Z两种元素的氧化物中所含化学键类型相同
答案 B
解析 由题中信息可推知Z、W、X、Y依次是Mg、Al、C、N。
N元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3,A项错误。
N的最简单气态氢化物是NH3,其水溶液即氨水,显弱碱性,B项正确。
根据元素周期律可知原子半径:
Mg>Al>C>N,故C项错误。
MgO中含有离子键而CO或CO2中含有共价键,故D项错误。
14.(2012·洛阳统考)X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;X与Z同族,Y与Z同周期,Q原子的电子总数等于其电子层数的3倍,W与X、Y既不同族也不同周期且W不为稀有气体元素;X、Y、Z三种元素的族序数之和为16。
下列说法正确的是( )
A.Q与W不能形成10电子、14电子、18电子分子
B.Y的最高价氧化物对应水化物的化学式只能表示为H4YO4
C.Y、Z、Q分别与X化合,只能形成AB2型化合物
D.X、Z、W中的两种或三种元素形成的钠盐溶液可能显酸性、碱性、中性
答案 D
解析 由题给信息可推知X为氧,Y为硅,Z为硫,W为氢,Q为碳。
碳元素与氢元素可以组成甲烷、乙炔(C2H2)、乙烷分子,它们分别为10电子、14电子、18电子分子,A选项错误;硅的最高价含氧酸的化学式有两种形式:
H4SiO4,H2SiO3,B选项错误;碳、硅、硫与氧形成的化合物,除CO2、SiO2、SO2外,还有CO、SO3等,C选项错误;硫、氢、氧形成的钠盐中:
亚硫酸氢钠、硫酸氢钠溶液呈酸性,而硫酸钠溶液显中性,亚硫酸钠溶液显碱性,D选项正确。
15.(2012·江苏改编)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。
下列叙述正确的是( )
A.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
C.化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同
D.原子半径的大小顺序:
rY>rZ>rW>rX
答案 D
解析 根据X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍可推出X为O;Y的最外层只有2个电子且原子序数比X的大,则Y为Mg;Z单质可制成半导体材料,则Z为Si;W与X同一主族且原子序数比X的大,则W为S。
A项,非金属性越强,气态氢化物越稳定,A项错;B项,硫酸的酸性比硅酸强,B项错;C项,MgO中是离子键,SiO2中是共价键,SO3中是共价键,故C项错;D项,同周期从左到右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,故D项正确。
16.(2012·四川)已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。
下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B.W与X形成的化合物中只含离子键
C.W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点
D.若W与Y的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
答案 A
解析 结合题目描述,W、X、Y、Z之间的位置关系为
W
X
…
Y
…
Z
,可知W位于第二周期,X、Y、Z位于第三周期,结合位置关系知:
X、Y、Z、W的原子半径依次减小,A项正确;W与X形成的化合物如Na2O2中含有离子键和非极性共价键,B项错误;N、O、F元素的氢化物分子间均存在氢键,其沸点均比各自同主族其他元素的气态氢化物的高,但若W为C,则Z为Si,CH4分子间不存在氢键,由于CH4的相对分子质量小于SiH4,故CH4沸点较低,C项错误;W与Y的原子序数相差5,可能形成Mg3N2或Al2O3,D项错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(10分)(2012·河北监测)如图是从元素周期表中截取的一个片断,其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。
请回答下列问题。
(1)若X单质为空气中的主要成分之一,则W的原子结构示意图为________。
(2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸,这三种酸的正盐的含氧酸根离子中,有两种的电子数相等,这两种离子的离子符号是________、________。
(3)若Na与Y和Z的单质分别反应可以生成摩尔质量相同的两种化合物,其中Na与Y形成的化合物的电子式为____________________________,
所含化学键的类型为________。
(4)Y元素在元素周期表中处于第________纵行(写出所有可能纵行数)。
答案
(1)
(2)SO
PO
(3)
离子键、非极性共价键(或共价键)
(4)15、16、17
解析
(1)若X的单质为空气的主要成分之一,则X是N元素、W是Ar元素,Ar元素的原子结构示意图为
。
(2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸,则分别为HNO3、H2SO4、H3PO4;其中SO
、PO
的电子数相等。
(3)若Na与Y和Z的单质分别反应生成摩尔质量相同的两种化合物,即为Na2O2、Na2S,其中Na2O2的电子式为
,它含有离子键和非极性共价键。
(4)由元素周期表截图可知,Y元素可能位于第15、16、17纵行。
18.(10分)(2012·东城期末)短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Y原子最外层电子数是次外层的2倍,X、W可分别与Z组成常见化合物X2Z、X2Z2、W2Z、W2Z2,Q的单质是常见的半导体材料。
请回答下列问题。
(1)Y在元素周期表中的位置是________。
(2)X2Z的电子式是________。
(3)W2Z2与X2Z反应的化学方程式是________________________________。
(4)上述元素中有两种非金属元素位于同一主族,能判断它们非金属性强弱的一个反应的化学方程式是_________________________________________
_____________________________________________________________。
(5)在25℃、101kPa下,Q的气态氢化物在氧气中完全燃烧可得Q的最高价氧化物,反应中每转移1mole-放热190.0kJ。
则该反应的热化学方程式是_________________________________________________________________。
答案
(1)第2周期ⅣA族
(2)
(3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(4)CO2+H2O+Na2SiO3===Na2CO3+H2SiO3↓
(5)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1520.0kJ/mol
解析 根据题中信息可确定X、Y、Z、W、Q分别为H、C、O、Na、Si。
(4)在同一主族的非金属元素是C和Si,CO2与Na2SiO3溶液的反应能间接比较C和Si的非金属性强弱。
(5)SiH4与O2反应生成SiO2和H2O,1molSiH4参加反应转移8mol电子,故1molSiH4参加反应放出1520kJ热量,即可写出该反应的热化学方程式。
19.(10分)(2012·潍坊模拟)现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素,原子序数依次增大。
已知A与D,C与F分别同主族,D、E、F、G同周期,A分别与B、C可形成含有10个电子的共价化合物分子,B的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,且A、B的最外层电子数之和比C的最外层电子数少1;E位于B的前一主族。
请回答下列问题。
(1)元素G在周期表中的位置为________________,F的原子结构示意图为________。
(2)A、C、D三种元素组成一种常见化合物,该化合物所含的化学键类型为________________,工业上利用某一反应可同时生产该化合物和G的单质,写出该反应的离子方程式_______________________________________________。
(3)D、E元素的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
(4)含有E的简单阳离子的盐常用作净水剂,其原因为____________________________(用离子方程式表示)。
答案
(1)第3周期ⅦA族
(2)离子键和共价键
2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-
(3)OH-+Al(OH)3===AlO
+2H2O
(4)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
解析 由题中信息知A为氢,B为碳,C为氧,D为钠,E为铝,F为硫,G为氯。
(1)元素Cl在周期表中的位置为第3周期ⅦA族。
(2)H、O、Na三种元素形成的NaOH中既含有离子键又含有共价键;能同时产生NaOH与Cl2的反应为氯碱工业反应原理,其离子方程式为2Cl-+2H2O
2OH-+Cl2↑+H2↑。
(3)Na、Al两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3。
(4)含有Al3+的盐可以用于净水的原因是其水解可产生Al(OH)3胶体,而胶体具有较大的表面积,可以吸附杂质。
20.(10分)(2012·潍坊期末)安全气囊是行车安全的重要设施。
当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客。
为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行研究。
经实验分析,确定该粉末是一种混合物且只含Na、Fe、N、O四种元素。
(1)氧元素在元素周期表中的位置是________,Na原子结构示意图为________,混合物所含四种元素中三种主族元素的离子半径从大到小的顺序是________(用离子符号表示)。
(2)水溶性实验表明,安全气囊中固体粉末部分溶解。
不溶物为一种红棕色固体,可溶于盐酸。
已知该不溶物能发生铝热反应,写出铝热反应的化学方程式__________________________________________________________________。
(3)氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐,该盐晶体中含有的化学键类型是_______________________________________________,
其水溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”),原因是____________
_____________________________________________(用离子方程式表示)。
答案
(1)第2周期ⅥA族
N3->O2->Na+
(2)Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3
(3)离子键、共价键 酸
NH
+H2ONH3·H2O+H+
解析
(1)氧元素位于元素周期表第2周期ⅥA族。
Na的原子核外有11个电子,其原子结构示意图为
。
根据具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:
N3->O2->Na+。
(2)红棕色固体为Fe2O3,该铝热反应的化学方程式为Fe2O3+2Al
Al2O3+2Fe。
(3)生成的盐为NH4NO3,NH
、NO
之间为离子键,NH
中N和H、NO
中N和O之间为共价键。
由于NH
的水解,其溶液显酸性。
21.(12分)a、b、c、d、e、f是原子序数依次增大的6种短周期元素,a、d同主族,a是原子半径最小的元素,b的最高正价与最低负价的代数和为零,a与c、d与c均可形成原子个数比为2∶1和1∶1的化合物,d、e的最外层电子数之和等于b的最外层电子数,f是同周期中得电子能力最强的元素。
(1)画出f元素的原子结构示意图__________________________________。
在a、c、d三种元素形成的化合物中存在的化学键类型是________。
(2)写出d、e两元素的最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式_________________________________________________________________。
(3)写出下列反应的化学方程式(有机物用结构简式表示):
将b2a6c和氧气的混合气体通过灼热的铜网反应_____________________
______________________________________________________________。
(4)甲、乙、丙、丁四种无机物具有如图所示的转化关系,甲是f的单质,且甲、乙、丙中均含有同一种元素,丁为金属单质,请写出检验乙中阳离子的一种方法:
____________________________________________________________。
答案
(1)
离子键、共价键
(2)Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O
(3)2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
(4)取少量乙配置成溶液,向该溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液呈红色,证明存在Fe3+(或其他合理答案)
解析 a是原子半径最小的元素且原子序数最小,则a为H;b的最高正价与最低负价的代数和为零,则b为C或Si;a、d同主族,a与c、d与c均可形成原子个数比为2∶1和1∶1的化合物,则c为O,d为Na;此时可确定b为C。
由e、f的原子序数及电子层的排布和f的性质,可知e为Al,f为Cl。
a、c、d三种元素形成的化合物为NaOH,该化合物中既含有离子键又含有共价键。
由甲、乙、丙、丁四种物质的转化关系及丁为金属元素,可确定丁为铁,乙为FeCl3,然后检验Fe3+即可。