【化学】化学二模试题分类汇编—— 化学键综合含详细答案

【化学】化学二模试题分类汇编——化学键综合含详细答案
一、化学键练习题（含详细答案解析）
1．
(1)下面是 4 种粒子的结构示意图：
A． B． C． D．
图中粒子共能表示________种元素，
图中表示的阳离子是________(用离子符号表示)，
图中B 所表示的元素在元素周期表中的位置________。

(2)在 1﹣18 号的短周期主族元素中，图中的字母代表一种元素，回答下列问题：
①写出 D 气态氢化物的电子式________；
②写出 C 的最高价氧化物的结构式________；
③E 和 F 分别形成的气态氢化物中较稳定的是(填写氢化物的化学式)_________；
④A 最高价氧化物的水化物所含化学键为____，其水溶液与 B 反应的离子方程式为
________；
(3) X、Y、Z、M、N、Q 皆为短周期主族元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。

下列说法正确的是______
A．金属性：N＞Q
B．简单离子半径：Q＞N＞X
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：M＞Y＞N
D．原子序数：Z＞M＞X＞Y
【答案】3 Mg2+第三周期第ⅦA 族 O=C=O HCl 离子键、共价键 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- +3H2 CD
【解析】
【分析】
(1)根据质子数决定元素的种类分析，根据核内质子数与核外电子数的关系分析阴、阳离
子，写出阳离子符号，根据B的质子数判断其在元素周期表中的位置；
(2)由元素在周期表中的位置，可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。

①D单质为N2，分子中N原子之间形成3对共用电子对；②C的最高价氧化物为CO2，分子中C与O原子之间形成双键；③元素非金属性越强，对应氢化物越稳定；④A最高价氧化物为NaOH，氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气，由此写出反应的离子方程；
(3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素，由图中化合价可知，X的化合价为-2价，没有正化合价，故X为O元素，M的化合价为+6、-2价，故M为S元素；Z的最高价为+7价，最低价-1价，则Z为Cl元素；Y的化合价为+4、-4价，原子半径小于Cl，故Y为C元素；N为+3价，原子半径大于S，故N为Al元素；Q的化合价为+1价，位于第ⅠA族，原子半径大于Al ，故Q为Na元素，根据以上分析解答。

【详解】
(1)由四种粒子的结构示意图可知，核内的质子数有3种，则图中粒子表示3种元素；阳离子的核电荷数大于核外电子数，四种粒子的结构示意图中，只有A的核内质子数（12）>核外电子数（10），表示阳离子，离子符号为Mg2+；B的核内质子数为17，表示的是Cl
元素，位于元素周期表第三周期第ⅦA 族；
(2)由元素在周期表中的位置，可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。

①D气态氢化物为NH3，分子中N原子和H原子之间共形成3对共用电子对，电子式为：
；
②C的最高价氧化物为CO2，分子中C与O原子之间形成双键，结构式为：O=C=O；
③同周期自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定，非金属性S<Cl，氢化物中HCl更稳定；
④A的最高价氧化物的水化物的化学式为NaOH，含有离子键、共价键，氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 ；
(3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素，由图中化合价可知，X的化合价为-2价，没有正化合价，故X为O元素，M的化合价为+6、-2价，故M为S元素；Z的最高价为+7价，最低价-1价，则Z为Cl元素；Y的化合价为+4、-4价，原子半径小于Cl，故Y为C元素；N为+3价，原子半径大于S，故N为Al元素；Q的化合价为+1价，位于第ⅠA族，原子半径大于Al ，故Q为Na元素。

A．同周期自左而右金属性减弱，故金属性Na>Al，A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径大小为：O2-
>Na+>Al3+，B错误；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性由强互弱的顺序为：硫酸>碳酸>偏铝酸，C正确；
D．根据分析可知原子序数大小为：Z(Cl)>M(S)>X(O)>Y(C)，D正确；
故答案选CD。

2．
（1）双氧水(H2O2)是一种绿色氧化剂，它的电子式为__。

（2）在常压下，乙醇的沸点（78.2℃）比甲醚的沸点（-23℃）高。

主要原因是__。

（3）联氨（又称肼，分子式N2H4）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。

联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似。

①肼的水溶液显碱性原因是__（请用肼在水中一级电离的方程式来表示）。

②联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为__。

【答案】乙醇分子间形成了氢键，而甲醚却不能 N2H4+H2O⇌NH2NH3++OH-
N2H6(HSO4)2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)双氧水(H2O2)是一种绿色氧化剂，双氧水是共价化合物，电子式为；
(2)在常压下，乙醇的沸点(78.2℃)比甲醚的沸点(-23℃)高。

主要原因是乙醇分子间形成了氢键，而甲醚却不能；
(3)①联氨在水中的电离方程式与氨相似, 则联氨的第一步电离方程式为：
N2H4+H2O⇌NH2NH3++OH-，则肼的水溶液显碱性。

②联氨为二元弱碱，第一步电离方程式为：N2H4+H2O⇌N2H5++OH-，第二步电离方程式为：N2H5++H2O⇌N2H62++OH-，则联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。

3．
铜是重要的金属，广泛应用于电气、机械制造、国防等领域，铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。

回答下列问题：
(1)CuSO4晶体中S原子的杂化方式为________，SO42-的立体构型为_______________。

(2)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：
①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为__________________。

N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为__________________________(填元素符号)。

②向CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]SO4，下列说法正确的是________
A．氨气极易溶于水，原因之一是NH3分子和H2O分子之间形成氢键的缘故
B．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角
C．Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇，会析出深蓝色的晶体
D．已知3.4 g氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体，并放出a kJ热量，则NH3的燃烧热的热化学方程式为：NH3(g)＋3/4O2(g)=1/2N2(g)＋3/2H2O(g) ΔH＝-5a kJ·mol－1 (3)硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)即可得到配合物A，其结构如下左图所示。

①1 mol氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)含有σ键的数目为________________。

②氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。

写出二氧化碳的一种等电子体：____________(写化学式)。

③已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如上右图所示。

则该化合物的化学式是________________。

【答案】sp3正四面体1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)N＞O＞S AC8×6.02×1023
N2O(或SCN－、NO3-等)Cu2O
【解析】
【分析】
（1）计算S原子的价电子对数进行判断；
（2）①先判断金属离子的化合价，再根据根据核外电子排布式的书写规则书写，注意3d 能级的能量大于4s能级的能量，失电子时，先失去最外层上的电子；根据第一电离能的变化规律比较其大小；
②A．氨气分子与水分子之间存在氢键，氢键的存在使物质的溶解性显著增大；
B．据分子的空间结构判断；
C．根据相似相容原理判断；
D．燃烧热方程式书写在常温下进行，H2O为液态；
（3）①共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键、一个是π键；
②原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体；
③利用均摊法确定该化合物的化学式。

【详解】
(1)CuSO4晶体中S原子的价层电子对数＝602
2
++
＝4，孤电子对数为0，采取sp3杂化，
SO42-的立体构型为正四面体形；
(2)①NH4CuSO3中的阳离子是是Cu+，它的核外电子排布是，1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)；根据同一周期第一电离能变化规律及第ⅡA、ⅤA反常知，第一电离能大小顺序为，N>O>S；②A．氨气极易溶于水，原因之一是NH3分子和H2O分子之间形成氢键的缘故，选项A正确；
B.NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气是三角锥型，水是V形，氨气分子的键角大于水分子的键角，选项B错误；
C．Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇，会析出深蓝色的晶体，选项C正确；
D．燃烧热必须是生成稳定的氧化物，反应中产生氮气和水蒸气都不是稳定的氧化物，选项D错误；
答案选AC；
（3）①氨基乙酸钠结构中含有N-H 2个，C-H 2个，碳氧单键和双键各一个，N-C、C-C各一个共8个σ键；
②等电子体为价电子数和原子个数相同，故采用上下互换，左右调等方法书写为N2O、SCN-、N3-等；
③根据均摊法计算白球数为8×1
8
＋1=2 ，黑球为4个，取最简个数比得化学式为Cu2O。

【点睛】
本题考查较为全面，涉及到化学方程式的书写、电子排布式、分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的计算。

解题的关键是正确理解原子结构及杂化轨道计算。

4．
有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2－＞W－；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。

请回答下列问题：
(1)Y元素的名称________；
(2)W在元素周期表中的位置是第________周期第________族；
(3)X2M2中存在的化学键有________、________；
(4)Z、W氢化物的稳定性顺序为________。

（用化学式表示）
【答案】硅三ⅦA离子键共价键HCl＞H2S
【解析】
【分析】
Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，则Y是Si元素，又因为
X、Y、Z、W同周期，所以X、Y、Z、W属于第三周期，由离子半径：Z2-＞W-、X+与M2-具有相同的电子层结构，可知X、Z、W分别为Na、S、Cl元素，又因为Z、M同主族且
X、Y、Z、W、M均为短周期元素，则M为第二周期的O元素。

【详解】
（1）Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，则Y是Si元素，元素名称为：硅。

（2）W为Cl元素，在元素周期表中的位置为：第三周期第ⅦA。

（3）X为Na元素，M为O元素，所以X2M2为Na2O2，Na2O2中Na+与O22-之间存在离子键，O22-中两个O原子间存在共价键，故Na2O2中存在的化学键有离子键和共价键。

（4）Z为S，W为Cl，非金属性W（Cl）>Z（S），元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，所以氢化物的稳定性顺序为：HCl＞H2S。

【点睛】
本题考查原子结构与元素周期律知识，侧重于学生分析能力的考查，首先运用元素周期表工具，结合同周期、同主族规律，位、构、性关系推断出X、Y、Z、W、M分别是什么元素，然后结合元素化合物知识进一步解答，注意本题分析的要点或关键词为：短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材
料等，找到突破口是解答本题的关键。

5．
原子结构与元素周期表存在着内在联系。

根据所学物质结构知识，请回答下列问题：(1)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉，常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂，严重危害人们健康。

苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4 种类型，苏丹红Ⅰ的分子结构如图所示：
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羟基取代在对位形成如图所示的结构：
则其在水中的溶解度会_____(填“增大”或“减小”)，原因是_____。

(2)已知 Ti3+可形成配位数为6，颜色不同的两种配合物晶体，一种为紫色，另一种为绿色。

两种晶体的组成皆为 TiCl3·6H2O。

为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；b.分别往待测溶液中滴入 AgNO3溶液，均产生白色沉淀；c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为原紫色晶体的水溶液得到的沉淀质量的2/3。

则绿色晶体配合物的化学式为_______，由 Cl-所形成的化学键类型是_______。

(3)如图中A、B、C、D四条曲线分别表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物的沸点，其中表示ⅦA族元素氢化物沸点的曲线是_____；表示ⅣA族元素氢化物沸点的曲线是
_____；同一族中第3、4、5周期元素的氢化物沸点依次升高，其原因是__________；A、B、C曲线中第二周期元素的氢化物的沸点显著高于第三周期元素的氢化物的沸点，其原因是_______________。

【答案】增大苏丹Ⅰ已形成分子内氢键而使在水中的溶解度很小，而修饰后的结构易已形成分子间氢键，与水分子形成氢键后有利于增大在水中的溶解度 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O 离子键、配位键 B D 结构与组成相似，分子间不能形成氢键，相对分子质量越大，分
子间作用力越大，沸点越高水、氨气、HF分子之间均能形成氢键，沸点较高
【解析】
【分析】
【详解】
(1)因为苏丹红Ⅰ易形成分子内氢键，而使在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，而修饰后的结构易形成分子间氢键，与水分子形成氢键后有利于的增大在水中的溶解度，因此，本题答案是：增大；苏丹红Ⅰ易形成分子内氢键而使在水中的溶解度很小，而修饰后的结构易形成分子间氢键，与水分子形成氢键后有利于的增大在水中的溶解度；
(2)Ti3+的配位数均为6，往待测溶液中滴入AgNO3溶液均产生白色沉淀，则有氯离子在配合物的外界，两份沉淀经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的
白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的2
3
，可以知道紫色品体中含3个氯
离子，绿色晶体中含2个氯离子，即绿色晶体的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，氯原子形成化学键有含有离子键、配位键，因此，本题答案是：[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O；离子键、配位键；
(3)第二周期中元素形成的氢化物中，水为液态，其它为气体，故水的沸点最高，且相对分子质量越大，沸点越高，故B曲线为VIIA族元素氢化物沸点；HF分子之间、氨气分子之间均存在氢键，沸点高于同主族相邻元素氢化物，甲烷分子之间不能形成氢键，同主族形成的氢化物中沸点最低，故D曲线表示IVA族元素氢化物沸点；同一族中第3、4、5周期元素的氢化物结构与组成相似，分子之间不能形成氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高；水分子之间、氨气分子之间、HF分子之间均形成氢键，沸点较高；因此，本题答案是：B；D；结构与组成相似，分子之间不能形成氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高；水、氨气、HF分子之间均形成氢键，沸点较高。

6．
(1)下列物质中，既含离子键又含共价键的化合物是_________；同时存在σ键和π键的分子是_________，含有极性键的非极性分子是_________。

A．N2 B．C2H6 C．CaCl2 D．NH4Cl
(2)用“>”或“<”填空：
晶格能：Na2O_______KCl 酸性：H2SO4_______HClO4 离子半径：Al3＋_______F－
【答案】D A B > < <
【解析】
【分析】
（1）A．N2分子含有非极性共价键，属于单质，氮气分子结构简式为N≡N，所以氮气分子中含有σ键和π键的非极性分子；
B．C2H6分子中碳原子和氢原子之间存在极性键，碳原子和碳原子之间存在非极性共价键，属于共价化合物，乙烷的结构式为，乙烷分子中只含σ键的非极性分子；C．CaCl2中只含离子键，属于离子化合物；
D．NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键，氮原子和氢原子之间存在共价键，属于离子化合物，铵根离子中氮原子和氢原子之间存在σ键；
（2）离子化合物中，阴阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，晶格能越大；非金属性越强，所对应元素的最高价含氧酸的酸性越强；具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小。

【详解】
（1）由分析可知：既含离子键又含共价键的化合物是NH4Cl；同时存在σ键和π键的分子是N2；含有极性键的非极性分子是C2H6。

（2）Na+的半径比K+半径小，O2-的半径比Cl-半径小，并且O2-带的电荷数比Cl-多，故晶格能：Na2O>KCl；
同周期从左向右非金属性增强，非金属性S<Cl，对应最高价含氧酸的酸性为H2SO4<
HClO4；
具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则离子半径为Al3＋< F－。

【点睛】
本题考查原子结构、元素周期律、分子结构、化学键，为高频考点，把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用。

7．
碳与硅是十分重要的两种元素，金刚石、SiC具有耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。

（1）碳元素在周期表中的位置是_______________，其原子核外通常未成对电子数为
___________个。

（2）已知2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)→P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)反应中，被破坏的化学键有
________。

a．离子键 b.极性共价键 c. 非极性共价键
（3）一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，除去粗产品中少量钠的试剂为_______________。

（4）下列叙述正确的有____________填序号），
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③NaSiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④Si在一定条件下可与FeO发生置换反应
【答案】第二周期第IVA族 2 abc 水（或乙醇）③④
【解析】
【分析】
【详解】
（1）碳元素的电子层数为2，最外层电子数为4，所以在周期表中的位置是第二周期第IVA族，碳元素的2p能级上有2个未成对电子。

（2）由2Ca3(PO4)2（s）+10C（s）→P4（g）+6CaO（s）+10CO，可知：钙离子和磷酸根离子之间的离子键被破坏，磷原子和氧原子间的极性共价键被破坏，另外C中非极性共价键
也被破坏，因此答案选abc。

（3）由于Na可以与水（或乙醇）发生反应，而金刚石不与水（或乙醇）反应，所以除去粗产品中少量的钠可用水（或乙醇）。

（4）①Na还原CCl4生成NaCl和C，属于置换反应，但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，不是置换反应，故①错误；②水晶属于原子晶体，而干冰属于分子晶体，熔化时克服粒子间作用力的类型不相同，前者是共价键，后者是分子间作用力，故②错误；③Na2SiO3溶液与SO3的反应，说明酸性H2SiO3比H2SO4弱，可用于推断Si与S的非金属性强弱，故③正确；④C和Si同主族性质相似，Si在一定条件下可与FeO发生置换反应，故④正确，答案选③④。

8．
−−→CH3Cl+HCl。

对于该反应机理(反应过程)的详细描述甲烷的氯化反应式为： CH4+Cl2hv
如下:
−−→2Cl·
链引发Cl2hv
链增长CH4+Cl·−−→·CH3+HCl △H=+7.5 kJ/mol
CH3+Cl2−−→ CH3Cl + Cl·△H=-112.9 kJ/mol
链终止·Cl+Cl·−−→Cl2
CH3+·CH3−−→H3CCH3
CH3+Cl·−−→H3CCl
(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物的电子式为_______；在反应机理的三个阶段破坏或形成的化学键类型均为_________。

(2)在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素的原子半径由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)；与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第_____周期，第____族。

(3)链引发的反应为_______反应(选填“吸热”或“放热”，下同)，链终止的反应为_______反应。

(4)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律，下列递变顺序正确的是_______。

（选填字母编号）
a.相同条件下卤化银的溶解度按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次增大
b.卤化氢溶入水的酸性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
c.卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d.卤素单质氧化性按F2、Cl2、Br2、I2的顺序依次减弱
【答案】共价键 S>Cl>F 三、ⅠA 吸热放热 d
【解析】
【分析】
(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物为CH3Cl，碳原子与氯原子周围分别有8个电
子；非金属元素原子间形成共价键；
(2)在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素有F、S，根据电子层数和核电荷数判断半径大小；同一周期碱金属的金属性最强；
(3)旧化学键的断裂要吸收能量，新化学键的生成要放出能量；
(4)第ⅦA族元素中，随着原子序数的增大得电子能力逐渐减弱、氢化物的酸性逐渐增强、单质的沸点逐渐增大、单质的氧化性逐渐减弱、氢化物的还原性逐渐增强、单质与氢气化合逐渐困难、氢化物的沸点逐渐增大(HF除外)、氢化物的稳定性逐渐减弱，卤化银的溶解度逐渐减小，据此解答。

【详解】
(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物为CH3Cl，CH3Cl分子中碳原子最外层有4个电子，能形成4个共价键达到稳定结构，每个氢原子或氯原子能形成一个共价键达到稳定结
构，电子式：，非金属元素原子间形成共价键，则在反应机理的三个阶段破
坏或形成的化学键类型均为共价键；
(2)在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素有F、S，Cl、S含有三个电子层，F有两个电子层，则三种元素中F的原子半径最小，Cl、S在同一周期，电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，则半径：S>Cl，所以原子半径：S>Cl>F；同一周期元素中，碱金属的金属性最强，则与氯元素同周期且金属性最强的元素为Na，位于周期表的第三周期第IA 族；
(3)链引发Cl2hv
−−→2Cl，有旧化学键的断裂要吸收能量，为吸热反应；Cl+Cl•→Cl2，
CH3+•CH3→H3CCH3，CH3+Cl•→H3CCl，反应中有新化学键的生成要放出能量，为放热反应；
(4)a. 相同条件下卤化银的溶解度按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次减小，a错误；
b. 卤化氢溶入水的酸性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，b错误；
c. 随着原子序数的增大，单质得电子能力逐渐减弱，其阴离子失电子能力逐渐增强，所以HF、HCl、HBr、HI的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，c错误；
d. 随着原子序数的增大，单质得电子能力逐渐减弱，所以单质F2、Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱，d正确；
故合理选项是d。

【点睛】
本题主要考查卤族元素的递变规律，掌握元素的周期性变化规律是解答的关键，注意把握电子式的书写方法和非金属性强弱的判断方法。

9．
Q、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期元素，在短周期的所有元素中Q的原子半径与Z的原子半径之比最小(不包括稀有气体)，R、X、Y三种元素的原子核外电子层数相同，同一周期中R的一种单质的熔点最高，Y与Q、R、X、Z均能形成多种常见化合物。

(1)周期表中的位置：_________，其原子核外有______种不同形状的电子云。

这五种元素中，最外层有两个未成对电子的元素是________(用元素符号表示)。

(2)Q分别与X、Y形成的最简单化合物的稳定性______>______(用分子式表示)
(3)Q与R两元素组成的分子构型可能是________(填写序号)。

a．直线型 b．平面形 c．三角锥形 d．正四面体
(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族，化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是淀粉水解的最终产物)：
非金属X_______Y(填“>”或“<”)，请用事实说明该结论：__________。

【答案】第二周期第VA族 2 C O H2O>NH3 abd < 2H2S+O2=2H2O+S↓
【解析】
【分析】
Q、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期元素，在短周期的所有元素中Q的原子半径与Z的原子半径之比最小(不包括稀有气体)，则Q的原子半径最小，Z的原子半径最大，所以Q是H元素，Z是Na元素；R、X、Y三种元素的原子核外电子层数相同，这三种元素处于第二周期，同一周期中R的一种单质的熔点最高，金刚石的熔点最高，所以R是C元素，Y与Q、R、X、Z均能形成多种常见化合物，则Y是O元素，所以X是N元素。

【详解】
根据上述分析可知Q是H，R是C，X是N，Y是O，Z是Na元素。

(1)X是N元素，原子核外电子排布为2、5，所以其处于第二周期第VA族，其核外电子排布式为1s22s22p3，有s、p两种轨道，故有两种不同形状的电子云，这五种元素中，最外层有两个未成对电子的元素是C和O元素；
(2)Q分别与X、Y形成的最简单化合物是NH3、H2O，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，O的非金属性大于N元素，所以氢化物的稳定性：H2O>NH3；
(3)Q与R两元素组成的分子可能是甲烷、乙烯、乙炔、苯等烃类物质，其中甲烷为正四面体结构，乙烯为平面结构，乙炔为直线形结构，故合理选项是abd；
(4)X是N，Y是O，二者是同一周期的元素，元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，活动性强的可以把活动性弱的置换出来，所以可根据置换反应：2H2S+O2=2H2O+S↓，比较出元素的非金属性：N<O。

【点睛】
本题考查原子结构与元素周期律的关系，正确推断元素的种类是解答本题的关键，要正确把握元素周期律的递变规律，掌握元素周期律的应用及判断方法。

10．
1100℃时，在体积为5L的密闭容器中，发生可逆反应：Na 2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)并达到平衡，请完成下列各题：
（1）上述反应中涉及的非金属元素原子的半径从大到小的顺序为_____________，非金属性最强的元素原子的电子排布式_________________，其电子的自旋方向共有________种。

（2）该反应中O、S属于同主族元素，比较它们的单质的氧化性_____________________（用化学方程式表示），写出Na2O的电子式______，比较Na2O和Na2S的熔点高低：
Na2O___Na2S。

（3）上述平衡的平衡常数表达式K＝______________________。

降低温度，K值减小，则正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。

（4）能判断反应达到平衡状态的依据是_____________(填序号)。

A．混合气体的压强不变 B．混合气体的密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．各气体的浓度相等
（5）若初始时加入的Na2SO4为2.84g，10分钟后达到平衡时Na2SO4的转化率为45%，
V(H2)=__________________。

平衡后，向容器中充入1molH2，平衡向_________________（填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”），重新达到平衡后，与原平衡相比，H2的体积百分含量_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】S>O>H 1s22s22p4 2 2H2S+O2→2S+2H2O > [H2O]4/[H2]4吸
热 BC 27.7.2×10-4mol/（L·min）正反应方向不变
【解析】
【分析】
(1)根据元素周期律和泡利原理解答；
(2)根据同主族元素从上往下非金属性减弱即氧化性减弱的规律和离子晶体熔沸点变化规律解答；
(3)固体不写在平衡常数表达式中，平衡常数K=
()
()
4
2
4
2
c H O
c H
=
4
2
4
2
H O
H
⎡⎤
⎣⎦
⎡⎤
⎣⎦
，降低温度，K值减
小，说明平衡逆向进行；
(4)判断平衡的标志需要符合“变”到“不变”的物理特征以及建立平衡根本原因是正反应速率与逆反应速率相等；
(5)根据反应Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)中的系数关系，计算V(H2)；根据勒夏特列原理，增大反应物浓度将使得平衡向着正方向移动，由于该反应为气体前后气体体积相等的反应，依据等效平衡的特点回答。

【详解】
(1)方程式中出现的三种非金属元素分别为H、O、S，根据元素周期律电子层数越多半径越大，可知半径大小为S>O>H，非金属最强的为O元素，核外电子数为8，因此根据原子核外电子排布规则得知1s22s22p4，根据泡利原理可知自旋应该有2种；
(2)根据同主族元素从上往下非金属性减弱即氧化性减弱的规律，可知氧气的氧化性强于硫单质，因此2H2S+O2→2S+2H2O能充分说明和验证这一结论；电子式是一种表示物质结构的化学表述方式，常见的电子式书写需要注意离子化合物与共价键的书写，Na2O的电子式
为：；离子晶体中，阴阳离子半径越小，电荷数越多，离子键越强，熔沸
点越高，反之越低，由氧离子的半径小于硫离子可知：Na2O>Na2S；
(3) Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)，固体不写在平衡常数表达式中，平衡常数
K=
()
()
4
2
4
2
c H O
c H
=
4
2
4
2
H O
H
⎡⎤
⎣⎦
⎡⎤
⎣⎦
，降低温度，K值减小，说明平衡逆向进行，逆反应方向是放热反。