2019届一轮复习鲁科版原子结构学案 14页

第五章 物质结构 元素周期律 第一节　原子结构 ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．原子的构成 ‎2．原子结构中的微粒关系 ‎(1)原子 ‎(2)离子的核外电子数 核外电子数 ‎3．同位素　核素 ‎(1)概念辨析 ‎(2)同位素的特征 ‎①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。‎ ‎②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。‎ ‎(3)同位素的“六同三不同”‎ ‎(4)常见的重要核素及其应用 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 ‎4.同位素、同素异形体、同分异构体、同系物 同位素 同素异形体 同分异构体 同系物 概念 质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同原子之间互为同位素 同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体 分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物 对象 原子之间 单质之间 一般为有机 化合物之间 有机化合物之间 化学 性质 几乎完全相同 相似，一定条件下可以相互转变 可能相似也可能不同 相似 实例 H、H、H 金刚石与石墨、C60；红磷与白磷 CH3COOH 与HCOOCH3‎ 甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸 ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎(1)任何粒子中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子。‎ ‎(2)有质子的粒子不一定有中子，如 H；有质子的粒子不一定有电子，如H＋。‎ ‎(3)质子数相同的粒子不一定属于同一种元素，如F－与OH－。‎ ‎(4)核外电子数相同的粒子，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NH与OH－等。‎ ‎[对点练]‎ ‎1．有以下六种原子：Li、Li、Na、Mg、6C、7N，下列相关说法不正确的是(　　)‎ A.Li和 Li在元素周期表中所处的位置相同 B.6C和 7N质量数相等，二者互为同位素 C.Na和 Mg的中子数相同但不属于同种元素 D.Li的质量数和 7N的中子数相等 解析：选B　Li和 Li互为同位素，A正确；6C和 7N的质子数不相等，二者不互为同位素，B错误；Na和 Mg质子数不相同，属于不同种元素，C正确；Li的质量数为7，7N的中子数也为7，D正确。‎ ‎ 提能点(二)　理解元素、核素、同位素、同素异形体的易错点 ‎(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。‎ ‎(2)同位素的化学性质几乎完全相同，原因是核外电子排布相同。‎ ‎(3)同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。‎ ‎(4)同位素是指同一元素的不同“原子”间的关系，同素异形体是指同一元素的不同“单质”间的关系。‎ ‎(5)同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢分子有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT。同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有：H2O(普通的水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。H、D、T与16O、17O、18O可形成3×6＝18种水分子，相对分子质量不同。它们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。‎ ‎[对点练]‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．由H、D、T与16O、17O、18O构成的过氧化氢分子的相对分子质量有36种 B．H2、D2、T2互为同素异形体 C．H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3‎ D．氕、氘发生核聚变生成其他元素，属于化学变化 解析：选C　H、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种；16O、17O、18O组合16O2、17O2、18O2、16O17O、16O18O、17O18O 共6种，所以构成的过氧化氢分子共有6×6＝36种，但其中有相对分子质量相同的分子，故构成的过氧化氢分子的相对分子质量种数小于36种，故A错误；H2、D2、T2均为氢气单质，属于一种物质，故B错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比为2∶4∶6＝1∶2∶3，故C正确；氕、氘发生核聚变生成其他元素，属于核反应，不是化学变化，故D错误。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　原子结构的概念辨析 ‎1．下列说法不正确的是(　　)‎ ‎①质子数相同的粒子一定属于同种元素 ‎②同位素的物理性质有较大差别而化学性质几乎完全相同 ‎③元素种类由质子数决定，原子种类由质子数和中子数共同决定，元素主要化学性质由最外层电子数决定 ‎④电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ‎⑤每种元素都有两种或两种以上的核素 A．①②④⑤　　　　　　 B．③④⑤‎ C．②③⑤ D．①⑤‎ 解析：选D　对于元素而言，大部分元素都有同位素原子，但是也有元素没有同位素，如Na和F，故⑤错误；质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如OH－和F－‎ 的质子数都为9，但很明显不属于同种元素，故①错误。‎ ‎2．中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为。关于 Lv的叙述错误的是(　　)‎ A．原子序数116　　　　　 B．中子数177‎ C．核外电子数116 D．相对原子质量293‎ 解析：选D　由 Lv知，该原子的原子序数为116，核外电子数为116，中子数为293－116＝177,293是其质量数，不是相对原子质量，D项错误。‎ 题点二　各种粒子之间的相互关系 ‎3．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与 1H原子组成HmX分子，在a g HmX中所含质子的物质的量是(　　)‎ A.(A－N＋m)mol B.(A－N)mol C.(A－N)mol D.(A－N＋m)mol 解析：选A　X原子的质子数为(A－N)，一个HmX分子中所含的质子数为(A－N＋m)，HmX的摩尔质量为(A＋m)g·mol－1，所以a g HmX中所含质子的物质的量为(A－N＋m)mol。‎ ‎4．某元素原子的质量数为A，它的阴离子Xn－核外有x个电子，w g这种原子的原子核内中子数为(　　)‎ A. B. C. D. 解析：选C　X原子的中子数为A－(x－n)，w g X的物质的量为 mol，则中子的物质的量为 mol，中子数为。‎ ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．核外电子排布规律 ‎2．原子结构示意图 如镁离子结构示意图为，‎ 氯离子结构示意图为。‎ ‎3．常见的“10电子”“18电子”微粒 ‎(1)常见的“10电子”微粒 ‎(2)常见的“18电子”微粒 ‎4．短周期常见原子的核外电子排布规律 ‎(1)原子核中无中子的原子：H。‎ ‎(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。‎ ‎(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。‎ ‎(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。‎ ‎(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：；是次外层电子数3倍的元素：；是次外层电子数4倍的元素：。‎ ‎(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。‎ ‎(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：。‎ ‎(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。‎ ‎(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　核外电子排布规律 ‎1．在元素周期表的前18号元素中，最外层电子数是其电子层数的2倍的元素共有(　　)‎ A．1种　　　　　　　　　 B．2种 C．3种 D．4种 解析：选C　He、C、S符合题意。‎ ‎2．两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前10号元素中，满足上述关系的元素共有(　　)‎ A．1对　　　　　　　　 B．2对 C．3对 D．4对 解析：选B　前10号元素的核外电子层数与最外层电子数分别为：1H：1,1；2He：1,2；3Li：2,1；4Be：2,2；5B：2,3；6C：2,4；7N：2,5；8O：2,6；9F：2,7；10Ne：2,8。核外电子层数之比与最外层电子数之比相同的为H和Be与He和C，共2对，B项符合题意。‎ 题点二　依据核外电子排布特点推断元素 ‎3．某元素X，其原子的电子层数为(n－1)，最外层电子数为(2n－1)。下列有关元素X的说法中正确的是(　　)‎ A．X可能是金属元素 B．由X形成的含氧酸均为强酸 C．X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐 D．元素X的气态氢化物一定极易溶于水 解析：选D　 由X原子的最外层电子数为(2n－1)可以推知n≤4，则X的电子层数≤3，X为短周期元素。当n＝4时，X为Cl元素；当n＝3时，X为N元素；当n＝2时，不符合题意。HNO2和HClO均为弱酸，B项错误；Cl元素能形成KClO4，C错误；NH3和HCl均极易溶于水，D正确。‎ ‎4．X和Y均为短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的分子式可表示为 (　　)‎ A．XY B．XY2‎ C．XY3 D．XY4‎ 解析：选C　由题意知X是N，Y是H，C正确。‎ ‎5．A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。则4种元素的元素符号依次是 ‎ A__________，B__________，C_________，D________。‎ 解析：A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为S元素；D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，所以D的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为Ca元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为Cl元素，C为K元素。‎ 答案：S　Cl　K　Ca 题点三　“10电子”、“18电子”微粒的应用 ‎6．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：‎ ‎①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。‎ 请回答：‎ ‎(1)C－的电子式是______________。‎ ‎(2)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式：________________________、________________________________________________________________________。‎ ‎(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式__________________。‎ 解析：因A＋、C－、D、E均为10电子微粒，且A＋＋C－===D＋E↑，则A＋为NH，C－为OH－，E为NH3，D为H2O，进而推知B＋为H3O＋。‎ 答案：(1)[H]－‎ ‎(2)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋‎ H3O＋＋NH3===NH＋H2O ‎(3)CH4、Ne(其他合理答案也可)‎ ‎7．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：‎ ‎(1)A元素是________、B元素是________、C元素是________(用元素符号表示)。‎ ‎(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________，含有的化学键是________。‎ ‎(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是________，其与水反应的化学方程式为_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________，其电子式和电离方程式为______________、_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)G分子中含有4个原子，其分子式是______________________________________。‎ ‎(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________________________________________。‎ 答案：(1)K　Cl　S ‎(2)HCl　共价键 ‎(3)F2　2F2＋2H2O===4HF＋O2‎ ‎(4)H2S　HH H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－‎ ‎(5)H2O2(或PH3)　(6)C2H6‎ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎[课堂真题集训——明考向]‎ ‎1．(2017·全国卷Ⅱ)‎ a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是(　　)‎ A．原子半径：d>c>b>a B．4种元素中b的金属性最强 C．c的氧化物的水化物是强碱 D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强 解析：选B　由题意可推出a为O，b为Na或Mg，c为Al，d为S。原子半径：Na(或Mg)>Al>S>O，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)>Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2>S，D项错误。‎ ‎2．(2017·北京高考)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“石田”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是(　　)‎ A．Ts是第七周期ⅦA族元素 B．Ts的同位素原子具有相同的电子数 C．Ts在同族元素中非金属性最弱 D．中子数为176的Ts核素符号是 Ts 解析：选D　0族元素从上往下，原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，则可推断117号元素位于第七周期第ⅦA族，A项正确；互为同位素的不同原子具有相同的质子数，质子数等于核外电子数，B项正确；同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，C项正确；中子数为176的Ts核素符号是 Ts，D项错误。‎ ‎3．(2017·江苏高考)下列有关化学用语表示正确的是(　　)‎ A．质量数为31的磷原子：P B．氟原子的结构示意图：‎ C．CaCl2的电子式：‎ D．明矾的化学式：Al2(SO4)3‎ 解析：选A　P的左上角标质量数，左下角标质子数，A项正确；F原子的最外层有7个电子，B项错误；两个Cl－应放在Ca2＋的两侧，其电子式为，C项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，D项错误。‎ ‎4．(2013·海南高考)重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是(　　)‎ A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素 C．H2O与D2O互称同素异形体 D．1HO与DO的相对分子质量相同 解析：选C　同种元素形成的不同单质称为同素异形体。‎ ‎[课下能力测评——查缺漏]‎ ‎1．具有广泛用途的 Co放射源首次实现了国内批量生产。另外，钴还有多种原子，如 Co、Co、Co和 Co。下列关于钴原子的说法正确的是(　　)‎ A.Co、Co、Co、Co和 Co是摩尔质量不同的五种同素异形体 B.Co放射源可以用来治疗癌症，其中子数与电子数之差等于6‎ C.Co、Co、Co、Co和 Co互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同 D.Co、Co、Co、Co和 Co互为同分异构体 解析：选B　Co、Co、Co、Co和 Co互为同位素，物理性质不同，化学性质几乎完全相同，A、C、D错误；Co 的中子数为60－27＝33，与电子数之差为33－27＝6，B正确。‎ ‎2．据报道，俄罗斯科学家再次合成117号元素，其中有5个 X，1个 X。下列关于 X和 X的说法，不正确的是(　　)‎ A．是两种核素　　　　　　　 B．互为同位素 C．中子数分别为176和177 D．电子数相差1‎ 解析：选D　X和 X的质子数都是117，中子数分别是176、177，是两种核素，A项、C项叙述正确；X和 X具有相同的质子数，不同的中子数，二者互为同位素，B项叙述正确；原子核外电子数等于质子数等于117，故两种核素的电子数相等，D项叙述错误。‎ ‎3．由德国重离子研究中心人工合成的第112号元素的正式名称为“Copemicium”，相应的元素符号为“Cn”，该元素的名称是为了纪念天文学家哥白尼而得名。该中心人工合成Cn的过程可表示为 Zn＋Pb===Cn＋n。下列叙述中正确的是(　　)‎ A．上述合成过程属于化学变化 B．Cn元素的相对原子质量为277‎ C.Cn 的原子核内中子数比质子数多53‎ D．Cn元素位于元素周期表的第六周期，是副族元素 解析：选C　A项，化学变化的最小粒子为原子，该反应中原子类型发生了变化，不属于化学变化，错误；B项，该Cn原子的相对原子质量为277，元素的相对原子量与该元素不同核素的相对原子量和在自然界中的含量有关，错误；C项，该原子的中子数＝277－112，中子数比质子数多的数目为277－112－112＝53，正确；D项，第118号元素位于周期表中第七周期0族，则112号元素位于第七周期ⅡB族，错误。‎ ‎4．现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH、H3O＋、OH－；③C、O、CN－；④PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是(　　)‎ A．质子数相等，电子数和原子数不相等：①‎ B．质子数和电子数相等，原子数不相等：②‎ C．电子数相等，质子数和原子数不相等：③‎ D．原子数和电子数相等，质子数不相等：④‎ 解析：选D　①中质子数和电子数均相等，A错误；②中质子数不相等，B错误；③中原子数相等，C错误。‎ ‎5．某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn－，下列说法正确的是(　　)‎ A.Xn－含有的中子数为a＋b B.Xn－含有的电子数为a－n C．X原子的质量数为a＋b＋n D．1个X原子的质量约为 g 解析：选D　Xn－中a表示质子数，b表示质量数，“n－”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为b－a，电子数为a＋n。1 mol Xn－的质量约为b g，则1个X原子的质量约为 g。‎ ‎6．短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是(　　)‎ A．和水反应 B．和硫酸反应 C．和氢氧化钠反应 D．和氯气反应 解析：选C　根据Y原子的L层电子数为(a＋b)，M层电子数为(a－b)知a＋b＝8，再根据X原子次外层电子数为b，可知b＝2，则a＝6，进而确定X为氧(O)，Y为硅(Si)。两元素形成SiO2，SiO2为酸性氧化物，可与NaOH反应。‎ ‎7．X是第三周期非金属元素，该原子如果要达到8电子稳定结构，需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。下列说法正确的是(　　)‎ A．X最高价氧化物对应的水化物一定是强酸 B．X元素的氢化物化学式一定为H2X C．X的单质一定是良好的半导体材料 D．X元素的氧化物一定能与烧碱反应 解析：选D　A项，根据已知位、构、性方面的信息推断，X为Si或S，最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3或H2SO4，前者是弱酸，后者是强酸，错误；B项，气态氢化物为SiH4或H2‎ S，错误；C项，单质为Si或S，前者是半导体材料，后者是绝缘体材料，错误；D项，氧化物为SiO2或SO2、SO3，都是酸性氧化物，正确。‎ ‎8．X、Y、Z均为短周期主族元素，其核电荷数依次增大，且它们的原子最外层电子数之比为1∶4∶2。下列叙述中正确的是(　　)‎ A．X一定是碱金属元素 B．Y元素能形成化合物NaHYO3，且其水溶液呈碱性 C．Z元素形成的最高价氧化物熔点较低 D．X的单质一定能通过电解Z的盐酸盐溶液制备 解析：选B　X、Y、Z均为短周期主族元素，其核电荷数依次增大，且它们的原子最外层电子数之比为1∶4∶2，应分别是ⅠA族、ⅣA族、ⅡA族，其可能是H或Li、C和Mg元素。A项，X不一定是碱金属元素，错误；C项，氧化镁的熔点较高，错误；D项，H2可以通过电解MgCl2溶液制取，但Li不可以，错误。‎ ‎9．设X、Y、Z代表元素周期表中前四周期的三种元素，已知X＋和Y－具有相同的电子层结构；Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是(　　)‎ A．元素Z的气态氢化物分子中含有10个电子 B．元素Y的气态氢化物分子中含有18个电子 C．元素Z与元素X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构 D．元素Y、Z组成的化合物属于离子化合物 解析：选D　由“X＋和Y－具有相同的电子层结构”知X＋和Y－的最外层都是8电子，推知X为ⅠA族元素、Y为ⅦA族元素；又因“Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9”，故Y为Cl、Z为O、X为K。水分子中含有10个电子，氯化氢分子中含有18个电子，K2O中的K＋、O2－均达到最外层8电子稳定结构。氯、氧组成的化合物为共价化合物。‎ ‎10．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质，且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，下列说法正确的是(　　)‎ A．离子半径：D＞C＞B B．A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种 C．D元素在周期表中的位置可以是第二周期ⅡA族 D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键 解析：选B　由题目信息可判断出A为氢元素；10电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF，已知甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，则E为氯元素，B为氮元素；由B、C相邻知C为氧元素，故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4‎ Cl；D元素的最外层电子数与核外电子层数相等，原子序数大于氧元素，处于第三周期，最外层电子数为3，故D为铝元素。A项，N3－、O2－、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：N3－＞O2－＞Al3＋，错误；B项，H与O两种元素可形成的10电子粒子有H2O、H3O＋、OH－三种，正确；C项，Al元素位于第三周期ⅢA 族，错误；D项，NH4Cl含有离子键、共价键，错误。‎ ‎11．现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：‎ 元素编号 元素性质或原子结构 X 周期序数＝主族序数＝原子序数 Y 原子最外层电子数为a，次外层电子数为b Z 原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－b M 单质在自然界中的硬度最大 N 位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍 ‎(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：‎ X________，Y________，Z________，N________。‎ ‎(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：‎ ‎①含10e－且呈正四面体结构的分子________；‎ ‎②含14e－的双原子分子________；‎ ‎③含16e－且能使溴水退色的分子________；‎ ‎④含18e－且常温下呈液态的分子________。‎ 解析：(1)根据周期序数＝主族序数＝原子序数，推知X为氢元素；根据电子数L层＝a＋b，M层＝a－b，最外层为a，次外层为b，得出b＝2，a＝6，从而推得Y、Z分别为氧元素、硅元素；金刚石在自然界中的硬度最大，故M为碳元素，N的最外层电子数是电子层数的2倍，则推得N为硫元素。(2)①CH4为正四面体分子，②CO为双原子14e－分子，③乙烯能和溴水发生加成反应，使溴水退色，④H2O2 在常温下为18e－的液态分子。‎ 答案：(1)氢　氧　硅　硫 ‎(2)①CH4　②CO　③C2H4　④H2O2‎ ‎12．现有部分元素的原子结构特点如表：‎ X L层电子数是K层电子数的3倍 Y 核外电子层数等于原子序数 Z L层电子数是K层和M层电子数之和 W 最外层电子数是次外层电子数的2.5倍 ‎(1)画出W原子结构示意图________________________。‎ ‎(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是________(填元素名称)，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式：___________________________________。‎ ‎(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为____________________。‎ ‎(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的、且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ 解析：X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍可知，L层为6个电子，X为氧元素；Y元素原子的核外电子层数等于原子序数，Y只能是氢元素；Z元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和，L层有8个电子，则其M层电子数为6，Z是硫元素；W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，其次外层只能是K层，有2个电子，W为氮元素。(1)W(N)原子结构示意图为。(2)O2可置换H2S中的S，能说明氧元素比硫元素非金属性强。(3)H、N、O、S四种非金属元素形成离子化合物只能是铵盐，其水溶液显强酸性应是强酸的酸式盐，因为铵盐水解酸性不如其酸式盐溶液酸性强，故应为NH4HSO4。(4)H和O按原子个数比1∶1化合形成的化合物为H2O2，共有18个电子，则H和N形成的18电子微粒只能是N2H4，H2O2与N2H4反应生成无毒且在自然界中稳定存在的物质为N2和H2O，反应的化学方程式为N2H4＋2H2O2N2＋4H2O。‎ 答案：(1)‎ ‎(2)氧　2H2S＋O2===2H2O＋2S↓(其他合理答案亦可)‎ ‎(3)NH4HSO4　(4)N2H4＋2H2O2N2＋4H2O ‎13．A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分别位于三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B、C、D位于同一周期，A与E、B与G、D与L分别位于同一主族，C、D、F三种元素的原子序数之和为28，F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍，C和D的最外层电子数之和为11。请回答下列问题：‎ ‎(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是(填化学式)________________，E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)____________________。‎ ‎(2)L、I两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X，化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构，则X的电子式为________________________。‎ ‎(3)固体化合物E2D2投入到化合物E2L的水溶液中，只观察到有沉淀产生，写出该反应的离子方程式：___________________________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成一种化合物Y，则Y的化学式为________________，向Y中加足量稀硫酸后，再加高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液退色。写出使高锰酸钾溶液退色的反应的离子方程式：_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：由于九种主族元素位于三个不同的周期，而B、C、D位于同一周期，可以知道A为氢元素，B、C、D位于第二周期，E、F、G、L、I则位于第三周期；由A与E为同一主族元素，可确定E为钠元素；由F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍，可推知D、F为氧元素和铝元素；由C、D、F三种元素的原子序数之和为28，可推知C元素为氮元素；由D与L位于同一主族，可推知L为硫元素；由其原子序数关系和B与G位于同一主族可知，I只能是氯元素，B、G分别为碳元素和硅元素。即A、B、C、D、E、F、G、L、I分别对应H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。(1)题述非金属元素除H外，C(碳)、N、O、Si、S、Cl中硅元素的非金属性最弱，故形成的最简单的气态氢化物中SiH4的稳定性最弱。E、F、L所形成的简单离子中S2－与氩原子的核外电子排布相同，而Na＋和Al3＋则与氖原子核外电子排布相同，故离子半径大小顺序为S2－＞Na＋＞Al3＋。(2)L、I 两元素按原子个数比1∶1组成的化合物应该是S2Cl2，其中硫原子和硫原子之间、硫原子和氯原子之间均以共价单键的形式结合。(3)Na2O2和Na2S的水溶液发生氧化还原反应，生成NaOH，同时有S沉淀析出。(4)由A、B、C、D按原子个数比4∶1∶1∶2形成的化合物为(NH4)2C2O4。C2O具有还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化，反应的离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。‎ 答案：(1)SiH4　S2－＞Na＋＞Al3＋‎ ‎(2) ‎(3)Na2O2＋S2－＋2H2O===S↓＋2Na＋＋4OH－‎ ‎(4)(NH4)2C2O4‎ ‎2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O