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    四种短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大，只有一种金属，其中A、D同主族，A、D的最外层电子数之和与B的原子序数相同；C元素是短周期中原子半径最大的元素；A、D的最高价氧化物均能与C的最高价氧化物对应水化物反应生成盐和水．
    （1）B在元素周期表中的位置
     
    ，B的同族元素氢化物中沸点最低的是（填写分子式）
     

    （2）A的最高价氧化物晶体的硬度
     
    D的最高价氧化物晶体的硬度（填“大于”、“等于”、“小于”）其理由
     
    ．
    （3）若一定量的A的最高价氧化物与C的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，其新生成物质是
     
    ，请设计实验证明
     
    ．
    （4）A的最高价氧化物与D的气态氢化物及水蒸气，在有机催化剂N-杂环卡宾的催化作用下，只生成一种新型燃料X和D的最高价氧化物．
    ①经对X的研究发现，1个X分子中有18电子，1molX在氧气中完全燃烧，只生成 1molA的最高价氧化物和2molB的气态氢化物，则X的分子式
     
    ．
    ②写出上述制取燃料X的化学方程式
     
    ．
    ③燃料X与C的最高价氧化物对应水化物做电解质溶液，设计成燃料电池应于航天事业，该电池负极的电极反应为
     
    ．
    考点：原子结构与元素周期律的关系
    专题：元素周期律与元素周期表专题
    分析：四种短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大，C元素是短周期中原子半径最大的元素，C为Na元素；只有一种金属，A、D同主族，则最外层电子数≥4，由原子序数可知，A处于第二周期，D处于第三周期，A、D的最外层电子数之和与B的原子序数相同，由于B的原子序数介于A、Na之间，故B也处于第二周期，A、D最外层电子数只能为4，故A为碳、B为O、D为Si，
    （1）B为O元素，处于第二周期第ⅥA族；根据氢键及分子间作用力分析沸点；
    （2）A的最高价氧化物为CO2，D的最高价氧化物为SiO2，根据晶体类型分析解答；
    （3）CO2与NaOH溶液反应，可能生成是碳酸钠，也可能是碳酸氢钠，或者两者都有；
    取反应后溶液，加入过量的氯化钡溶液，根据是否由白色沉淀生成检验碳酸钠是否存在，取上述清液加入盐酸溶液，根据是否由气体生成检验碳酸氢钠；
    （4）A的最高价氧化物CO2与D的气态氢化物SiH4及水蒸气，在有机催化剂N-杂环卡宾的催化作用下，只生成一种新型燃料X和D的最高价氧化物SiO2，1molX在氧气中完全燃烧，只生成 1molA的最高价氧化物CO2和2molB的气态氢化物H2O（g），根据原子守恒可知，X分子中含有1个C原子、4个H原子，1个X分子中有18电子，故含有O原子数目=
    18-6-4
    8
    =1，则X的分子式为CH3OH；
    燃料CH3OH与NaOH溶液做电解质溶液，CH3OH发生氧化反应，在负极失去电子、碱性条件下生成碳酸根与水．
    解答： 解：四种短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大，C元素是短周期中原子半径最大的元素，C为Na元素；只有一种金属，A、D同主族，则最外层电子数≥4，由原子序数可知，A处于第二周期，D处于第三周期，A、D的最外层电子数之和与B的原子序数相同，由于B的原子序数介于A、Na之间，故B也处于第二周期，A、D最外层电子数只能为4，故A为碳、B为O、D为Si，
    （1）B为O元素，在元素周期表中的位置是：第二周期第ⅥA族，同族元素氢化物中，水分子之间存在氢键，沸点高于H2S，其它氢化物相对分子质量大于H2S，分子间作用力大于H2S的分子间作用力，沸点也高于H2S，
    故答案为：第二周期第ⅥA族；H2S；
    （2）A的最高价氧化物为CO2，属于分子晶体，D的最高价氧化物为SiO2，属于原子晶体，故晶体硬度CO2＜SiO2，
    故答案为：小于；二氧化碳是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，原子晶体的硬度比分子晶体大；
    （3）A的最高价氧化物CO2与C的最高价氧化物对应水化物NaOH溶液反应，其新生成物质可能是碳酸钠，也可能是碳酸氢钠，或者两者都有．取反应后的溶液少许，加入过量的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则有碳酸钠；取上述清液加入盐酸溶液，若产生气泡则有碳酸氢钠；两个现象都有则两种物质都有，
    故答案为：可能是碳酸钠，也可能是碳酸氢钠，或者两者都有；取反应后的溶液少许，加入过量的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则有碳酸钠；取上述清液加入盐酸溶液，若产生气泡则有碳酸氢钠；两个现象都有则两种物质都有；
    （4）A的最高价氧化物CO2与D的气态氢化物SiH4及水蒸气，在有机催化剂N-杂环卡宾的催化作用下，只生成一种新型燃料X和D的最高价氧化物SiO2，
    ①经对X的研究发现，1molX在氧气中完全燃烧，只生成 1molA的最高价氧化物CO2和2molB的气态氢化物H2O（g），根据原子守恒可知，X分子中含有1个C原子、4个H原子，1个X分子中有18电子，故含有O原子数目=
    18-6-4
    8
    =1，则X的分子式为CH3OH，故答案为：CH3OH；
    ②由上述制分析可知，制取燃料X（CH3OH）的化学方程式为：4CO2+3SiH4+2H2O
     催化剂 
    .
     
    3SiO2+4CH3OH，故答案为：4CO2+3SiH4+2H2O
     催化剂 
    .
     
    3SiO2+4CH3OH；
    ③燃料CH3OH与NaOH溶液做电解质溶液，CH3OH发生氧化反应，在负极失去电子、碱性条件下生成碳酸根与水，该电池负极的电极反应为：CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O．
    点评：本题考查结构性质位置关系的应用，涉及元素化合物推断、晶体类型与性质、实验方案涉及、原电池等，题目比较综合，需要学生具备扎实的基础，侧重考查学生的迁移运用，难度中等．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列实验装置图合理的是（　　）
    A、
    如图装置可用于证明溴乙烷、NaOH、乙醇溶液共热生成乙烯
    B、
    如图装置能构成锌铜原电池
    C、
    如图装置可用于粗铜的电解精炼
    D、
    如图装置可用于在实验室测定中和反应的反应热

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室’效应．有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
    （1）在相同温度和容积不变时，能说明该反应已达平衡状态的是
     

    A．n（CO2）：n（H2）：n（CH3OH）：n（H2O）=1：3：1：1
    B．容器内压强保持不变
    C．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3：1
    D．容器内的密度保持不变
    （2）一定温度时将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图所示（实线）．图中数据a（1，6）代表的意思是：在1min时H2的物质的量是6mol．

    ①a点正反应速率
     
    逆反应速率（填“大于”、“等于”或“小于”）．
    ②仅改变某一实验条件时，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线Ⅰ对应的实验条件改变是
     
    ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是
     
    ．
    ③在题给图中绘出加入催化剂对应的曲线．
    ④结合图给实线的数据，计算该温度时反应的化学平衡常数．（写出计算过程）
    （3）甲醇可用以制燃料电池，常用KOH作电解质溶液，负极的电极反应式为：
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （Ⅰ）某校合作探究小组利用业余时间上网搜索烯类化合物与溴加成反应的有关信息，获得的有关结构与数据列表如下（以乙烯为标准）
    烯 类 化 合 物 相 对 速 率
    （CH3）2C=CHCH3 10.4
    CH3CH=CH2 2.03
    CH2=CH2 1.00
    CH2=CHBr 0.04
    （1）据表中数据，总结烯类化合物加溴时，反应速率与碳碳双键上取代基的种类、个数间的关系：
     
    ．
    （2）下列化合物与氯化氢加成时，取代基对速率的影响与上述规律类似，其中反应速率最慢的是
     
    ．
    A．（CH3）2C=C （CH3）2     B．CH3CH=CHCH3    C．CH2=CH2         D．CH2=CHCl
    （Ⅱ）另一合作探究小组根据所学知识归纳整理乙醇、水、苯酚、碳酸（ HO-C-OH）、乙酸分子中羟基上氢原子的活泼性．                                O
    （1）甲同学将一些化学实验收集整理如下：
    A．金属钠分别与水和乙醇反应
    B．苯酚、二氧化碳、乙酸分别与氢氧化钠溶液反应
    C．向二氧化碳水溶液、乙酸溶液中分别滴加紫色石蕊试液
    D．将鸡蛋壳破碎后加入到醋酸溶液中
    E．向苯酚溶液中滴加FeCl3溶液
    F．向苯酚钠溶液中分别通入二氧化碳和滴加盐酸
    其中能说明水比乙醇强的是
     
    （填字母，下同），乙酸比碳酸强的是
     
    ．
    （2）乙同学与其他同学合作，设计了一个简单的一次性完成的实验装置来验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱，以说明其羟基上氢原子的活泼性顺序．根据下列实验装置图回答有关问题．

    ①A对应的仪器名称是
     
    ；
    ②各仪器的连接顺序是
     
    （填字母）；
    ③饱和NaHCO3溶液作用是
     
    ；
    ④实验过程中观察到的现象有
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    化学电源在现代社会的各个方面都有着广泛的应用．
    （1）根据原电池的反应原理，人们设计和生产出了许多化学电源，主要包括一次电池、二次电池、燃料电池等．二次电池又称蓄电池，放电后可再    使活性物质获得再生，这类电池可以多次重复使用．碱性锌锰电池是一次电池，其电池反应方程式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2则其负极的电极反应式为
     
    ．
    （2）已知铅蓄电池是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板上覆盖PbO2，负极板上覆盖Pb，电解质溶液是H2SO4溶液．其充、放电原理可用下列化学方程式表示：Pb+PbO2+2H2SO4
    放电
    充电
    2PbSO4+2H2O
    如果要判断某铅蓄电池是否需要充电，可以根据
     
    来确定．若某蓄电池的正、负极标志难以辨别，则可通过简单的实验予以辨别出来．请写出你给出的辨别实验方案：
     
    ．
    （3）某燃料电池以铂为电极，KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别通入氢气和氧气即可产生电流．则该电池正极的电极反应式为
     
    ．
    （4）用石墨为电极电解c（Cl-）=3mol?L-1的NaCl和CuCl2的混合溶液1000mL，通电一段时间后，当阴极上收集到11.2L气体（标准状况）时，溶液中氯离子恰好放电完全．则电解所得到的金属铜的质量为
     
    g．（设电解后溶液的体积变化忽略不计）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    某不饱和烃，经与氢气加成反应可得到结构简式为（如图）的烷烃，则此不饱和烃若为烯烃可能的结构简式有
     
     种，若为炔烃可能的结构简式是：
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列叙述正确的是（　　）
    元素代号 X Y Z R W
    原子半径/pm 160 143 89 70 66
    主要化合价 +2 +3 +2 +5、-3 -2
    A、X、Z元素的金属性：X＜Z
    B、气态氢化物的稳定性：R＞W
    C、Y的最高价氧化物既能溶于H2SO4又能溶于NaOH
    D、一定条件下，R单质与常见的W单质能直接生成RW2

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    0.1mol?L-1 NH4Cl溶液的pH最接近于（　　）
    A、13B、7C、5.2D、1

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    某化学兴趣小组在学习“硫酸盐的某些性质和用途”中，进行了如下实验探究：
    【实验一】验（NH4）2Fe（SO4）2?6H2O溶液中含有的阳离子．
    （1）在下表中写出操作步骤和实验现象：
    限选试剂：新制氯水、1mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L KSCN溶液、NaOH浓溶液、浓盐酸、1mol/LNa2CO3溶液
    操 作 步 骤 实验现象 结 论
    步骤Ⅰ：取少量待检液于试管中，
     
    ．
     
    		 溶液中含有Fe2+
    步骤Ⅱ：取少量待检液于试管中，
     
    ．
     
    		 溶液中含有NH4+
    【实验二】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数：
    查阅资料得知：工业上用电解KHSO4饱和溶液可制取一定浓度的H2O2．兴趣小组进行下列实验测定H2O2的质量分数．已知：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
    操作①：取5.00mL H2O2溶液（密度为1.00g/mL）置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫酸酸化；
    操作②：用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定；
    操作③：用同样方法滴定，四次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL、22.00mL．
    回答下列问题：
    （2）操作②中，开始滴入KMnO4溶液时反应速率很慢，随着KMnO4溶液滴入反应速率显著加快，最有可能的原因
     
    ．
    （3）滴定时盛装KMnO4溶液应选取的仪器是
     
    （填序号）．
    A．50mL酸式滴定管　                B．50mL碱式滴定管
    C．25mL酸式滴定管　                D．25mL碱式滴定管
    （4）在上述实验中，下列操作会造成测定结果偏高的有
     
    （填序号）．
    A．锥形瓶用待测液润洗
    B．量取 H2O2溶液的滴定管用蒸馏水洗净，未用H2O2溶液润洗
    C．滴定速度过快，又未摇匀，停止滴定后发现紫红色褪去
    D．滴定前读数时平视，滴定终点读数时仰视
    （5）分析数据，计算H2O2溶液中溶质的质量百分含量为
     
    （保留三位有效数字）．

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