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元素推断之结构式例析

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 元素推断
一、高考再现 〔2019全国I卷〕科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半,下列叙述正确的是() A.WZ的水溶液呈碱性 B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D.该新化合物

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一、高考再现

〔2019全国I卷〕科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半,下列叙述正确的是()

元素推断之结构式例析

A.WZ的水溶液呈碱性

B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z

C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸

D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

【答案】C

【解析】由题意YX2Z6—中Z只有一个价键,X有四个价键,Z核外最外层电子数是x核外电子数的一半,可推知Z为Cl、X为Si,W、X、Y、Z为同一短周期元素,由WYX2Z6化合价代数和为0可知,Y元素化合价为—3价,则Y为P元素;由W的电荷数可知,W为Na元素,据此分析。

A项,NaCl的水溶液呈中性,错误;

B项,非金属性由强到弱为Cl>P>Si,错误;

C项,P的最高价氧化物的水化物是H3PO4,是中强酸,正确;

D项,该新化合物中P显-3价,满足8电子稳定结构,错误。

〔2020全国II卷〕一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是(  )

元素推断之结构式例析

A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键

B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应

C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸

D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构

【答案】D

【解析】元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且总和为24,根据图示,W只形成一条共价键且原子序数最小,W为H;Z为+1价阳离子,Z为Na,Y形成三条共价键,且原子序数小于Z(Na),则Y为N或B,若为N,根据W、X、Y、Z的原子序数总和为24可知,X的原子序数为24-1-11-7=5,X为B元素,同理,Y若为B,X为N元素,根据X能形成四条共价键(其中一条是配位键),可知Y为N,X为B元素,据此分析。

A项,该化合物中,H、B、N之间均以共用电子对形成共价键,正确;

B项,Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气,也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气,正确;

C项,N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸,正确;

D项,B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子,达不到8电子稳定结构,错误。

二、理解应用

3、某新型电池材料结构如图,M、W、X、Y、Z是同周期主族元素,除M外均满足8电子稳定结构,X的最外层电子数是W次外层电子数的3倍,下列说法正确的是()

元素推断之结构式例析

A.M的单质可以保存在煤油中

B.原子半径Z>X>Y

C.气态氢化物稳定性X>Y

D.W的最高价氧化物对应的水化物为三元弱酸

【答案】B

【解析】M、W、X、Y、Z是同周期主族元素,W有两个电子层,次外层为2个电子,X的最外层电子数是W次外层电子数的3倍,X为O元素,由盐的结构简式可知,Z可以形成四个共价键,且能与氧形成双键,因此Z的最外层电子数为4,Z为C元素;四种元素位于同周期,且Y能形成一个共价键,Y为F元素;W能形成4个共价键,W为B元素;新型电池材料,除M外均满足8电子稳定结构,M为Li元素,据此分析。

A项,M为Li元素,M的单质密度比煤油小,不可以保存在煤油中,错误;

B项,X为O元素,Y为F元素,Z为C元素,同周期元素随核电荷数增大半径减小,原子半径Z>X>Y,正确;

C项,X为O元素,Y为F元素,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:X<Y,气态氢化物稳定性X<Y,错误;

D项,W的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3,为一元弱酸,错误。

4、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防龋齿剂(用于制含氟牙膏)。下列说法错误的是()

元素推断之结构式例析

A.W、X、Y的简单离子的电子层结构相同

B.W、Y形成的化合物中只含离子键

C.该化合物中Z不满足8电子稳定结构

D.X、Y形成的化合物溶于水能促进水的电离

【答案】B

【解析】该化合物可用于制含氟牙膏,说明含有F元素,根据该化合物的结构可知,X原子可以形成一个共价键,则X为F元素;Y可以形成Y,且原子序数大于X,则Y为Na;z可以形成五条共价键,应为第ⅤA族元素,原子序数大于Na,则Z为P;根据W元素的成键特点,结合其原子序数最小,则W为O,据此分析。

A项,氧离子、氟离子和钠离子都含有2个电子层,核外电子总数为10,其简单离子的电子层结构相同,正确;

B项,W、Y形成的化合物Na2O2中含有非极性共价键,错误;

C项,P最外层含有5个电子,该化合物中形成了5个共价键,则P最外层电子数为5+5=10,不满足8电子稳定结构,正确;

D项,HF为弱酸,所以NaF溶液中,氟离子会水解促进水的电离,正确。

(责任编辑:化学自习室)
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