(14分)现有5种短周期元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A的同位素中有一种核素无中子,B最外层上电子数是次外层电子数的两倍,C元素最简单的氢化物Y的水

(14分)现有5种短周期元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A的同位素中有一种核素无中子,B最外层上电子数是次外层电子数的两倍,C元素最简单的氢化物Y的水

题型:不详难度:来源:
(14分)现有5种短周期元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A的同位素中有一种核素无中子,B最外层上电子数是次外层电子数的两倍,C元素最简单的氢化物Y的水溶液呈碱性,E是短周期中电负性最小的元素。D与可与A、B、C、E四种元素分别形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题:
(1)写出A、E两元素形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式      
(2)CS2和B、D元素形成的一种化合物为等电子体,则CS2的分子结构为    ,1molCS2中含有的π键为           个。
(3)Y的中心原子的杂化轨道类型为     ,分子的立体构型为        
(4)由A、B、D、E形成的化合物W、Z,其中W由三种元素组成,Z由四种元素组成,水溶液物显碱性,用离子方程式表示Z溶液显碱性的原因       。等浓度,等体积的W,Z的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序为           
(5)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,钛原子的电子排布式为     ,该氮化钛的化学式为  ,氮原子的配位数为      。晶胞中N、Ti之间的最近距离为apm,则氮化钛的密度为 g.cm3(NA为阿佛加德罗常数值,只列式计算)。

答案
(1)Na+[:H](1分)   (2)S=C=S(1分),2×6.02×1023个(1分)
(3)sp3(1分),三角锥形(1分)
(4)HCO3+H2OH2CO3+OH(2分)  c(Na+)>c(HCO3)>c(CO32)>c(OH)>c(H+)(2分)
(5)1S22S22p63S23d24S2(1分)  TiN(1分)  6(1分)62×4/(2a×10-10)NA(2分)
解析

试题分析:现有5种短周期元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A的同位素中有一种核素无中子,则A是氢元素;B最外层上电子数是次外层电子数的两倍,因此B是碳元素;C元素最简单的氢化物Y的水溶液呈碱性,则C是氮元素,Y是氨气。E是短周期中电负性最小的元素,则E的金属性最强,因此是钠元素。D与可与A、B、C、E四种元素分别形成原子个数比不相同的常见化合物,这说明D是氧元素。
(1)A、E两元素形成的原子个数比为1:1的化合物是氢化钠,含有离子键,电子式为
(2)CS2和B、D元素形成的一种化合物为等电子体,该化合物是CO2,二氧化碳是直线形结构,因此则CS2的分子结构为直线形,结构式为S=C=S。双键是由1个δ键和 1个π键构成的,1molCS2分子中含有2个碳硫双键,因此含有的π键为2×6.02×1023个个。
(3)氨气分子中氮原子含有1对孤对电子,价层电子对数是4,速中心原子的杂化轨道类型为sp3,分子的立体构型为三角锥形。
(4)由A、B、D、E形成的化合物W、Z,其中W由三种元素组成,Z由四种元素组成,水溶液物显碱性,则该化合物分别是碳酸钠和碳酸氢钠,二者均强碱弱酸盐,水解溶液显碱性,因此Z溶液显碱性的原因是HCO3+H2OH2CO3+OH。由于碳酸氢根的水解程度大于电离程度,因此等浓度,等体积的W,Z的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3)>c(CO32)>c(OH)>c(H+)。
(5)钛是22号元素,依据核外电子排布规律可知钛原子的电子排布式为1S22S22p63S23d24S2。根据晶胞结构可知钛原子个数是1+12× =4,氮原子个数是8×+6×=4,因此化学式为TiN。氮原子周围离氮原子最近的钛原子个数6个(上下左右前后各1个),因此氮原子的配位数为6。晶胞中N、Ti之间的最近距离为apm,则晶胞的边长是2a×10-10 cm,则有 ×NA=4,即则氮化钛的密度为62×4/(2a×10-10)NAg.cm3
举一反三
以下有关原予结构及元素周期律的叙述正确的是
A.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第ⅦA族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子

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(12分)根据下列某些短周期元素中元素性质回答问题。
 










原子半径/10 -10m
0.37
1.86
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.52
0.75
0.71
最高价态
+1
+1
 
+3
+4
+5
+7
+1
+5
 
最低价态
-1
 
-2
 
-4
-3
-1
 
-3
-1
(1)元素③、⑥和⑨的氢化物中沸点由高到低的顺序是__________ (填化学式)。
(2)元素①和⑨形成阳离子 ,其结构式为__________________。
(3)某元素R的原子半径为1.02×10 -10m ,它与钠形成Na2R2,其电子式是_________(R用元素符号表示)。
(4)元素②和⑦形成晶体的部分结构可用下图中的_________来表示(填序号)。

(5)①、③、⑨可以形成原子个数之比为4:3:2的中学常见无机化合物,该化合的水溶液显酸性的原因是_________________(用离子方程式表示),其水溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________________。
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(15分)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的元素,其中只有E不属于短周期,相关信息如下表:
元素
A
B
C
D
E
相关
信息
最高正价与最低负价代数和为2
与元素C可形成离子个数比为2:1和1:1的化合物
单质质软,通常保存在煤油中
D元素可形成两种氧化物,其中一种是形成酸雨的主要成分
其单质是用途最广泛的金属,人体缺少该元素易患贫血症
回答以下问题(化学用语中的元素用相应的元素符号表示)。
(1)C在元素周期表中的位置是                            
(2)B、D元素对应的相对分子质量最小的氢化物受热分解所需温度B   D(填“>”、“<”或“=”)。
(3)检验E3+离子的方法是                                                    
(4)鉴别D的两种氧化物的试剂是         (仅限一种);常温常压下DO2与一氧化碳反应生成 1.6g D单质与另一种氧化物,并放出14.86kJ的热量,写出此反应的热化学方程式          
(5)0.1mol·L-1C2D溶液中各种离子浓度从大到小的顺序是                        
(6)AO2、O2和熔融NaAO3可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在使用过程电极Ⅰ生成氧化物Y,写出电极Ⅱ的反应式                               

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右图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是(   )
A.Y、R两种元素的气态氢化物及其最高价氧化物的水化物均为强酸
B.简单离子的半径:X>Z>M
C.由X与N两种元素组成的化合物不能与任何酸反应,但能与强碱反应
D.Z单质能从M与R元素构成的盐溶液中置换出单质M

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W、X、Y、Z四种短周期元素。已知X原子的核外电子数和Ne原子相差1,在同周期中X原子半径最大,W、Y、Z在周期表中的相对位置如图,Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是
A.简单离子半径:Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
C.W与X形成的化合物属于离子化合物
D.W、X、Z只能形成一种化合物

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