H2O>NH3,错误;C项,Na2O和Na2O2的阴、阳离子个数比均为12。
Na2O2中含有非极性键和离子键,而Na2O中只含有离子键,正确;D项,Na与Cl能形成NaCl,Na与S能形成Na2S,二者均为离子化合物,正确。
5.(2017·广西柳州高级中学模拟)六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,其中A与E、B与F同主族,E与F同周期;D的核电荷数是F的最外层电子数的2倍;B的最高正价与最低负价的代数和为0;常温下单质A与E的状态不同。
下列判断正确的是
( D )
A.A、D两种元素形成的化合物中只含有极性键
B.A、C、D三种元素形成的化合物一定是共价化合物,其溶液一定呈酸性
C.原子半径由大到小的顺序是F>E>C>D
D.B、C、F三种元素中,最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是C
[解析] 根据题意推知,A为H元素、E为Na元素、B为碳元素、F为Si元素、D为O元素、C为N元素。
A项,由H、O元素可以组成的化合物为H2O、H2O2,其中H2O2既有极性共价键,又有非极性共价键,错误;B项,H、N、O三种元素形成的化合物NH4NO3属于离子化合物,错误;C项,同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,故原子半径:
Na>Si>N>O,错误;D项,非金属性:
N>C>Si,则最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是N元素,正确。
6.(2017·河南南阳二中一诊)下列说法正确的是
( C )
①含共价键的化合物一定是共价化合物
②气态单质分子中一定含有共价键
③由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物
④离子化合物中一定含有离子键
⑤由不同元素组成的多原子分子中,一定只存在极性共价键
A.②③ B.②③⑤
C.③④ D.①②④
[解析] ①含共价键的化合物也可能是离子化合物,如NaOH中含有离子键和共价键,属于离子化合物,错误;②稀有气体是单原子分子,不含共价键,则气态单质分子中不一定含有共价键,错误;③由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物,如铵盐,正确;④含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中一定存在离子键,可能含有共价键,如NaOH,正确;⑤由不同元素组成的多原子分子里,一定存在极性共价键,可能存在非极件键,如H2O2中含有O—H极性键和O—O非极性键,错误。
7.(2018·试题调研)下列化学用语正确的是
( B )
①过氧化氢的电子式:
②三氯化硼的电子式:
③H3O+的电子式:
④NaHS中阴离子的电子式:
[H
]-
⑤硫化钾的电子式:
K
[
]2-
⑥N2H4的结构式:
⑦PCl5的结构式:
⑧BF
的电子式:
A.①②③④⑦ B.①③④⑦⑧
C.②③④⑤⑥ D.①③⑤⑥⑧
[解析] 硼原子最外层只有3个电子,BCl3的电子式为
,故②错误;在离子化合物中阴、阳离子应相间排布,则硫化钾的电子式应为K+[
]2-K+,故⑤错误;在N2H4中,N与N之间是单键,故⑥错误。
8.(2017·辽宁鞍山一中一模)A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E、F同周期,A与D同主族,C与F同主族,F元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍,D是其所在周期原子半径最大的主族元素。
又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。
请回答下列问题:
(1)元素F在周期表中的位置:
__第三周期第ⅥA族__。
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是__S2->O2->Na+__(填离子符号)。
(3)由A、B、C三种元素以原子个数比423形成的化合物X中所含化学键类型有__①②__(填序号)。
①离子键 ②极性键 ③非极性键 ④氢键
(4)由A、B两种元素以原子个数比21形成的液态化合物Y中含有18个电子,其水合物是一种二元弱碱。
则Y的电子式为__
__;
能与化合物Y形成一种酸式盐,常温下。
0.1mol/L该酸式盐的pH为1,请写出该酸式盐的化学式:
__N2H5HSO4__。
(5)化合物Y和A、C形成的18电子分子可相互反应生成两种产物,其中一种产物是空气的主要成分,请写出反应的化学方程式:
__N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O__。
(6)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:
__2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3__。
[解析] 根据题中信息,F元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍,F可能为C或S,根据“A与D同主族,C与F同主族”及原子序数大小可知F只能位于第三周期,为S元素,则C为O元素;D与E、F同周期,即处于第三周期,D是其所在周期原子半径最大的主族元素,则D是Na元素;E的原子序数大于钠、小于硫,所以E的单质是固体;六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体,B的原子序数小于C,且B、C处于同一周期,所以B是N元素;A的单质是气体,且A的原子序数最小,所以A是H元素。
(1)F是S元素,硫原子核外有3个电子层,最外层有6个电子,在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。
(2)电子层数越多离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,所以O、Na、S三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是S2->O2->Na+。
(3)由H、N、O三种元素以原子个数比423形成的化合物X为NH4NO3,硝酸铵中所含化学键类型有:
①离子键、②极性键。
(4)由H、N两种元素以原子个数比21形成的液态化合物Y中含有18个电子,该化合物的化学式为N2H4,其水合物是一种二元弱碱,则Y的结构简式为NH2—NH2,电子式为H
N
··
N
··
H;由H、O、S三种元素形成的某化合物能与化合物Y(NH2—NH2)形成一种酸式盐,常温下0.1mol/L该酸式盐的pH为1,说明该酸式盐能够完全电离,则该酸式盐的化学式为N2H5HSO4。
(5)化合物Y(NH2—NH2)和A、C形成的18电子分子可相互反应生成两种产物,其中一种产物是空气的主要成分,该产物为氮气,A、C形成的18电子分子为H2O2,则该反应的化学方程式为N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。
(6)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,则E为Al,反应方程式为2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3。
B组 能力提升题
9.核电荷数为l~20号四种元素a、b、c、d,其中a的阴离子的核外电子数与b、c、d原子的核外最内层电子数相同,b元素的氢化物在通常情况下呈液态,c与b同族且c2-和d+离子的电子层结构相同。
下列说法错误的是
( C )
A.a、b、c、d原子的核外最外层电子数的总和为14
B.a的阴离子半径大于Li+
C.a与b形成的二元化合物是既含共价键又含离子键的化合物
D.b与d可形成至少两种二元化合物
10.(2017·江西赣州第一次摸底)如图是部分短周期元素的单质及其化合物(或溶液)的转化关系,已知单质B2、C2、D2、E2在常温常压下都是气体,化合物G在焰色反应中显黄色;化合物I、J、K通常状况下呈气态。
下列说法正确的是
( A )
A.B的氢化物的沸点高于其同主族其他元素氢化物的沸点
B.原子半径:
A>C>B>E>D
C.F中既含有离子键又含有极性共价键
D.G中的阴离子能抑制水的电离
[解析] I与J反应生成铵盐,则它们分别是NH3与HX(X代表卤素),得到这两种氢化物的反应物是N2、H2、X2,共同需要的反应物D2为H2,从反应条件看,H2与Cl2可以光照生成HCl,而N2与H2反应生成NH3需要在催化剂、加热加压条件下,所以C2为Cl2,E2为N2,I为HCl,J为NH3。
G在焰色反应中显黄色,说明G是钠的化合物,与HCl反应生成气体K,则K为CO2或SO2,则F是钠的另一种化合物且能够与CO2(或SO2)反应生成相应的上述盐类,同理,A或B中含有钠元素,由于B2是气体,则A中含有钠元素。
结合已学反应原理,A是Na单质,B2是O2,二者加热生成Na2O2,因为Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,不能再与HCl反应生成SO2,故K只能是CO2,G是Na2CO3。
结合上述分析,B的氢化物是H2O,液态时水分子间存在氢键,而同主族其他元素氢化物之间只存在分子间作用力,所以水的沸点比同主族其他元素氢化物沸点高,A正确;A、B、C、D、E五种元素依次为Na、O、Cl、H、N,则原子半径:
Na>C1>N>O>H,B错误;P为Na2O2,电子式是Na+[
]2-Na+,既含有离子键又含有非极性共价键,C错误;G为Na2CO3,CO
在水溶液中能够发生水解反应从而促进水的电离,D错误。
11.(2017·湖南郴州一模,12)三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示,已知其燃烧时P被氧化为P4O10,下列有关P4S3的说法中不正确的是
( A )
A.P4S3中磷元素为+3价
B.P4S3属于共价化合物
C.P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3+8O2
P4O10+3SO2
D.1molP4S3分子中含有9mol共价键
[解析] 由题图可知只有一个P与3个S形成共价键,其余三个P只与1个S形成共价键,而每个S都与两个P形成共价键,则P4S3中S为-2价,磷元素分别为+3价、+1价,故A错误;只含共价键的化合物为共价化合物,则P4S3,属于共价化合物,故B正确;充分燃烧生成稳定的氧化物,则P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3+8O2
P4O10+3SO2,故C正确;由题图可知,1个P4S3分子中有6个P—S、3个P—P共价键,则1molP4S3分子中含有9mol共价键,故D正确。
12.(2017·山西五校联考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,n、p、q是由这些元素组成的二元化合物,m是元素Y的单质,p是一种淡黄色粉末,q的水溶液可在玻璃器皿上蚀刻标记,0.01mol·L-1s溶液的pH为12。
上述物质的转化关系如图所示。
下列说法中正确的是
( A )
A.离子半径:
X>Y>Z
B.氧化性:
r>m
C.p和q中均含有离子键
D.等体积等浓度的q溶液与s溶液反应后,溶液呈中性
[解析] 由题意可知,W、X、Y、Z依次为H、O、F、Na、m、n、p、q、r、s依次为F2、H2O、Na2O2、HF、O2、NaOH。
离子半径:
O2->F->Na+,A正确,氧化性,F2>O2,B错误,HF中有共价键,C错误,NaF的水溶液呈碱性,D错误。
13.(2017·湖北宜昌一调)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且分布在三个不同的周期里。
Y元素的焰色为黄色。
由上述元素组成的物质之间的转化关系如下图所示(反应条件略去),其中m、n、p是化合物,q、r是单质,r通常为黄绿色气体,常温下0.01mol·L-1p溶液的pH为12。
下列说法中不正确的是
( D )
A.简单离子半径的大小:
YB.X的简单氢化物的沸点在同族元素中最高
C.Y分别与W、Z形成的两种化合物中化学键类型相同
D.Z的氧化物对应的水化物为强酸
[解析] 由题意可知,W、X、Y、Z分别为H、O、Na、Cl。
m、n分别为NaCl、H2O中的一种,p、q、r分别为NaOH、H2、Cl2,简单离子半径大小:
Na+NaH、NaCl中只有离子键,C正确。
HClO为弱酸,D错误。
14.(2015·北京高考)最新报道:
科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程的示意图如下:
下列说法正确的是
( C )
A.A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
[解析] 根据能量—反应过程的图像知,状态Ⅰ的能量高于状态Ⅲ的能量,故该过程是放热反应,A错误;根据状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,故B错误;由图Ⅲ可知,生成物是CO2,具有极性共价键,故C正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,故D错误。
15.(2017·萍乡模拟)原子序数由小到大
排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W与氢元素可组成共价化合物XH3、H2Z和HW;Y与氧元素可组成离子化合物Y2O和Y2O2。
(1)写出Y2O2的化学式__Na2O2__,其中含有的化学键是__离子键、非极性共价键__。
(2)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是__HClO4__(填写化学式)。
(3)XH3、H2Z和HW三种化合物,其中一种与另外两种都能反应的是__NH3__(填写化学式),生成物属于__离子__(填“离子”或“共价”)化合物。
(4)写出下列物质的电子式:
①XW3:
__
__;
__Na+[
]2-Na+__。
(5)X的气态氢化物的结构式:
__
__。
[解析] 由共价化合物XH3、H2Z和HW知,X、Z、W分别在ⅤA族、ⅥA族和ⅦA族,由原子序数X(1)Na2O2中含有离子键和非极性共价键。
(2)HNO3、H2SO4、HClO4中酸性最强的是HClO4。
(3)NH3是碱性气体,H2S、HCl均为酸性气体,因此NH3可与H2S、HCl反应生成相应的铵盐,铵盐中含离子键和共价键,属于离子化合物。
(4)XW3为NCl3,其电子式为
,Y2Z为Na2S,其电子式为Na+[
]2-Na+。
(5)X的氢化物为NH3,其结构式为
。
16.城市为保持街道整洁、湿润,在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液做保湿剂。
X原子的结构示意图为
,X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。
元素Z、W均为短周期元素,它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍,Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
(1)m=__20__,该保湿剂的化学式为__CaCl2__。
(2)Z、W元素的名称为__硫__、__碳__。
(3)下列说法正确的是__B__(填选项字母)。
A.XY2和WZ2都为离子化合物
B.XY2中仅含离子键,WZ2中仅含共价键
C.H2Z比HY的稳定性强
D.X的阳离子比Y的阴离子半径大
(4)下列化学用语表达正确的是__BD__(填选项字母)。
A.XY2的电子式:
X2+[
]2-
B.WZ2的结构式:
ZWZ
C.Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式为:
Y2+Z2-===2Y-+Z↓
D.用电子式表示XY2的形成过程为:
[解析]
(1)由X原子的结构示意图
不难推知其为
,该元素为Ca,根据CaY2可知Y为-1价,又因Y-与Ca2+的电子层结构相同可知Y为Cl。
(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z、W能形成一种ZW2型分子,则Z、W是C或S。
Z与Y相邻则Z是S,W是C。
(3)CaCl2是仅含离子键的离子化合物,CS2是共价化合物,仅含有共价键,A项错,B项对;S的非金属性弱于Cl,则H2S的稳定性比HCl弱,C项错。
Ca2+、Cl-具有相同的电子层结构,但Ca2+的核电荷数大,半径小,D项错。
(4)XY2为CaCl2,其电子式为[
]-Ca2+[
]-,H2S的水溶液为弱酸,应写成分子式,即Cl2+H2S===2H++2Cl-+S↓,A、C项错。