Question

20．X、Y、Z、M、W為五種短周期元素．X、Y、Z是原子序數依次遞增的同周期元素，且最外層電子數之和為15，X與Z可形成XZ₂分子；Y與M形成的氣態化合物在標準狀況下的密度為0.76g/L^-1；W的質子數是X、Y、Z、M四種元素質子數之和的$\frac{1}{2}$．下列說法正確的是（　　）

• A． 元素原子第一電離能大小關系：Z＞Y＞W＞X＞M
• B． XZ₂、X₂M₂、W₂Z₂均為直線形的共價化合物
• C． Y與M形成化合物鍵長大于Z與M形成化合物的鍵長
• D． 由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有共價鍵

Answer 1

分析 由題給的條件可知，X、Y、Z、M、W這五種短周期元素的排列，不是按原子序數依次遞增排列的，其中只有X、Y、Z三種元素是原子序數依次遞增的同周期元素，由X、Y、Z的最外層電子數之和為15，X與Z可形成XZ₂分子，可推出X、Y、Z分別為C、N、O三種元素；根據Y與M形成的氣態化合物在標準狀況下的密度0.76g•L^-1，可知該氣態化合物的摩爾質量為22.4L/mol×0.76g•L^-1=17g/mol，從而確定M為H元素；根據W的質子數是X、Y、Z、M四種元素質子數之和的$\frac{1}{2}$，推出W的質子數為$\frac{1}{2}$（6+7+8+1）=11，所以W為Na元素．

解答 解：由題給的條件可知，X、Y、Z、M、W這五種短周期元素的排列，不是按原子序數依次遞增排列的，其中只有X、Y、Z三種元素是原子序數依次遞增的同周期元素，由X、Y、Z的最外層電子數之和為15，X與Z可形成XZ₂分子，可推出X、Y、Z分別為C、N、O三種元素；根據Y與M形成的氣態化合物在標準狀況下的密度0.76g•L^-1，可知該氣態化合物的摩爾質量為22.4L/mol×0.76g•L^-1=17g/mol，從而確定M為H元素；根據W的質子數是X、Y、Z、M四種元素質子數之和的$\frac{1}{2}$，推出W的質子數為$\frac{1}{2}$（6+7+8+1）=11，所以W為Na元素．
A．同周期隨原子序數增大元素第一電離能呈增大趨勢，氮元素2p能級為半滿穩定狀態，第一電離能高于同周期相鄰元素的，一般非金屬性越強第一電離能越大，故第一電離能：Y（N）＞Z（O）＞X（C）＞M（H）＞W（Na），故A錯誤；
B．CO₂、C₂H₂ 均為直線型共價化合物，而Na₂O₂ 是離子化合物，故B錯誤．
C．原子半徑N＞O，故N-H鍵的鍵長大于比O-H鍵的鍵長，故C正確；
D．X、Y、Z、M四種元素可形成化合物 （NH₄）₂CO₃、NH₄HCO₃、CO（NH₂）₂（尿素）等，前二種為離子化合物，而尿素為共價化合物，共價化合物不含離子鍵，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查元素推斷、元素周期律、分子結構及C、N、Na元素化合物性質等，難度中等，根據密度判斷Y與M形成的氣態化合物是氨氣是推斷的關鍵．