《金版教程》一轮复习•化学(辽宁专版)
利用元素的“位-构-性”推断元素
1.元素“位-构-性”三者之间的关系
2.元素推断的思维流程
(1)已知元素原子的核外电子排布
①核外电子排布――→推知 电子层数、最外层电子数――→推知 周期序数、族序数
――→推知 单质及化合物的性质
②具有结构特征的短周期元素原子的推断
a.最外层有 1 个电子的元素:H、Li、Na。
b.最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。
c.最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素:C;最外层电子数是次外层电
子数 3 倍的元素:O;最外层电子数是次外层电子数 4 倍的元素:Ne。
d.最外层电子数是内层电子数总数一半的元素:Li、P。
e.次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素:Li、Si。
f.次外层电子数是其他各层电子总数 2 倍的元素:Li、Mg。
g.次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素:Be、S。
h.电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。
(2)已知单质或化合物的特性
① 单质或化合物的特性 ――→推知 元素名称或符号 ――→推知
原子结构 ――→推知 周期序数、族序数
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②常见元素及其化合物的特性
a.单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大
的元素:C。
b.空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
c.地壳中含量最多的元素:O。
d.地壳中含量最多的金属元素:Al。
e.最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的短周
期元素:Be、Al。
f.最活泼的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化
物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F。
g.单质密度最小的元素:H;单质密度最小的金属元素:Li。
h.常温下单质呈液态的非金属元素:Br;常温下单质呈液态的金属元素:
Hg。
i.元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元
素:N;元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反
应的元素:S。
(3)已知主族元素在周期表中的位置
①
②在周期表中特殊位置的短周期主族元素
a.族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。
b.族序数等于周期数 2 倍的元素:C、S。
c.族序数等于周期数 3 倍的元素:O。
d.周期数是族序数 2 倍的元素:Li。
e.周期数是族序数 3 倍的元素:Na。
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f.最高正价与最低负价代数和为零的元素:H、C、Si。
(2019·北京高考)2019 年是元素周期表发表 150 周年。期间科学家为完
善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等 9
种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说
法不正确的是( )
A.In 是第五周期第ⅢA 族元素
B.11549In 的中子数与电子数的差值为 17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
解析 Rb 为碱金属,属于第五周期元素,故 In 亦为第五周期元素,比 Rb
质子数大 12,即为第ⅢA 族元素,A 正确;11549In 的中子数为 115-49=66,电子
数为 49,因此 11549In 的中子数与电子数的差值为 17,B 正确;铟和铝同属于ⅢA
族元素,前者位于第五周期,后者位于第三周期,因此原子半径:In>Al,C 正确;
铟和铷同属于第五周期元素,前者位于ⅢA 族,后者位于ⅠA 族,根据同周期主
族元素最高价氧化物的水化物的碱性递变规律得:碱性 In(OH)3<RbOH,D 错误。
答案 D
(2019·广东茂名高三期末)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次递
增,其原子最外层电子数之和为 18。W 和 X 位于相邻周期,Y 的最外层电子数
是电子层数的 2 倍,W 的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代,Y 的一种氧
化物和 Z 的单质在水溶液中均具有漂白性,下列叙述正确的是( )
A.最高正价:Wr(X)>r(Y)
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
解析 W 的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代,W 为 C 元素;Y 的
最外层电子数是电子层数的 2 倍,且 Y 的一种氧化物和 Z 的单质在水溶液中均具
有漂白性,Y 为硫,Z 为氯元素;短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次递增,
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其原子最外层电子数之和为 18,X 最外层电子数为 18-4-6-7=1,X 为钠元素。
W 为 C,X 为钠,最高正价:W>X,故 A 错误;Z 和 W、Z 和 X 形成的化合物
为 CCl4、NaCl,前者为共价化合物,后者为离子化合物,故 B 错误;同一周期主
族元素的原子半径从左到右逐渐减小,原子半径的大小顺序:r(X)>r(Y)>r(Z),故
C 错误;非金属性 Cl>S,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y,即酸性
HClO4>H2SO4,故 D 正确。
答案 D
(2019·山西孝义高三期末)X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的四种短
周期元素。X 与 Y 形成的有机物 Y2X4 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,Y、W 为同
族元素,Z 的最高价氧化物对应的水化物为强碱。下列说法一定错误的是( )
A.X、Y、W、Z 的原子半径依次增大
B.Z 的单质在着火时不能用水灭火
C.向 W 的含氧酸的钠盐溶液中通入 Y 的一种氧化物,有沉淀生成
D.X、Y 形成的化合物一定能使溴水褪色
解析 X 与 Y 形成的有机物 Y2X4 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,根据分子式
可推测 Y 为 C 元素,X 为 H 元素,Y2X4 为乙烯;Y、W 为同族元素,且 W 的原
子序数大于 X,则 W 为第三周期的 Si 元素;Z 的最高价氧化物对应的水化物为
强碱,则 Z 为 Na。同周期主族元素,从左至右,原子半径逐渐减小,则原子半
径 Na>Si,电子层越多半径越大,则原子半径 Si>C>H,所以 X、Y、W、Z 的
原子半径依次增大,故 A 正确;Z 为 Na,Na 易与水反应生成易燃的 H2,且 Na
着火生成的 Na2O2 与水反应生成氧气,所以 Z 的单质在着火时不能用水灭火,故
B 正确;W 的含氧酸的钠盐为 Na2SiO3,Y 的氧化物为 CO2 和 CO,向 Na2SiO3 溶
液中通入 CO2 能生成硅酸沉淀,故 C 正确;H 和 C 形成的化合物为烃,其中烯烃、
炔烃能使溴水褪色,烷烃不能使溴水褪色,故 D 错误。
答案 D
1.如图为元素周期表前四周期的一部分,下列有关 B、W、X、Y、Z 五种
元素的叙述中正确的是( )
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A.常压下,五种元素的单质中,Z 单质的沸点最高
B.W 的氢化物比 X 的氢化物的稳定性高
C.Y 元素比 W 元素的非金属性强
D.Y、Z 的简单阴离子的电子层结构都与 B 原子的相同
答案 C
解析 根据题意和元素周期表的结构可知 B、W、X、Y、Z 五种元素分别为
Ar、P、N、S、Br。常压下,P 和 S 是固态,其余为气态或液态,A 错误;同主
族元素从上到下非金属性逐渐减弱,故 X 的氢化物比 W 的氢化物的稳定性高,B
错误;Z 的简单阴离子比 B 原子多一个电子层,D 错误。
2.X、Y、Z、W、U 是分别位于短周期的元素,原子序数依次增大。X 与
W 位于同一主族,Z 元素的单质既能与盐酸反应也能与 NaOH 溶液反应,W 原子
的最外层电子数是次外层电子数的一半,Z、W、U 原子的最外层电子数之和为
13。Y 元素的单质在 X 的某种氧化物中可燃。下列说法正确的是( )
A.W 的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
B.Y、Z 元素的单质作电极,在 NaOH 溶液环境下构成原电池,Z 电极上产
生大量气泡
C.室温下,0.05 mol·L-1 U 的气态氢化物的水溶液的 pH>1
D.Y、Z、U 元素的简单离子半径由大到小的顺序:Y>Z>U
答案 C
解析 本题的突破口是“Z 元素的单质既能与盐酸反应也能与 NaOH 溶液反
应”,结合五种元素的原子序数依次增大知,Z 为 Al;“W 原子的最外层电子数
是次外层电子数的一半”,且原子序数:W>Al,所以 W 为 Si;由“X 与 W 位于
同一主族”推出 X 为 C;由“Z、W、U 原子的最外层电子数之和为 13”推出 U
为 S;由“Y 元素的单质在 X 的某种氧化物中可燃”推出 Y 为 Mg。SiO2 不溶于
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水,也不与水反应,A 错误;室温下,Al 与氢氧化钠溶液反应,Mg 与氢氧化钠
溶液不反应,Mg、Al 作电极,在 NaOH 溶液环境下构成原电池,Al 作负极,在
Mg 电极上产生大量气泡,B 错误;因为 H2S 为弱酸,部分电离,所以 0.05 mol·L
-1 H2S 溶液中 H+浓度远小于 0.1 mol·L-1,C 正确;离子半径:S2->Mg2+>Al3+,
D 错误。
课时作业
一、选择题(本题共 8 小题,每小题只有 1 个选项符合题意)
1.下表为几种短周期元素的性质:
元素编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径(10
-1 nm)
0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82
是高或最低
化合价
-2 +2 +1 +5、-3
+7、-
1
+1
+5、
-3
+3
对上述元素有关说法正确的是( )
A.元素④的原子序数小于元素⑦的原子序数
B.②、③处于同一周期
C.上述八种元素中,最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是⑤
D.⑧号元素原子结构示意图为
答案 C
解析 ①~⑧都为短周期元素,①有最低价-2 价,处于第ⅥA 族,没有正
价,则①为 O 元素;④、⑦都有最低价-3 价、最高价+5 价,处于第ⅤA 族,
且④的原子半径较大,则④为 P 元素、⑦为 N 元素;⑤有+7、-1 价,处于第
ⅦA 族,则⑤为 Cl 元素;③、⑥都有+1 价,处于第ⅠA 族,⑥的原子半径较大,
且③不是所有元素中原子半径最小的元素,则③为 Li 元素、⑥为 Na 元素;②有
+2 价,处于第ⅡA 族,原子半径大于 Li,则②为 Mg 元素;⑧有+3 价且原子半
径比 O 大,比 P 小,则⑧为 B 元素。A 项,④为 P、⑦为 N,P 的原子序数大于
N,错误;B 项,②为 Mg、③为 Li,二者为不同周期的元素,错误;C 项,⑤为
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Cl,O 元素无最高正价,八种元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元
素是 Cl,正确;D 项,⑧为 B,其原子序数为 5,错误。
2.(2019·北京东城高三期末)根据元素周期律,下列关系正确的是( )
A.原子半径:Cl>P
B.碱性:NaOH>KOH
C.热稳定性:SiH4>CH4
D.还原性:S2->F-
答案 D
解析 同周期主族元素从左到右,原子半径越来越小,所以原子半径 ClY>X
C.Y 的一种氧化物能与 O2 反应生成 Y 的另一种氧化物
D.W 可以与某些元素形成二元离子化合物
答案 A
解析 W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素,已知 W 的一种氧
化物常温下为液体,是与人类关系最密切的物质,则 W 为 H 元素,此氧化物为
H2O;X 的一种核素可用于测定文物的年代,则 X 为碳元素;Y 位于第三周期与
Z 相邻,在常温下,Z 的单质是黄绿色气体,此气体为氯气,可知 Z 为 Cl 元素,
Y 为 S 元素。CH4 与过量的 Cl2 在光照条件下发生的取代反应是连锁反应,可以
生成多种产物,有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、CCl4 和 HCl,故 A 错误;非
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金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,已知 C、S、Cl 的非金属性强弱
为 Cl>S>C,则最高价氧化物的水化物的酸性:Z>Y>X,故 B 正确;SO2 在催化
剂作用下,能被氧气氧化为 SO3,故 C 正确;H 元素可与活泼的金属元素如 Na、
K、Ca 等形成离子化合物,如 NaH、CaH2 等,故 D 正确。
4.(2019·辽宁五校协作体高三联考)短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序
数依次增大。它们满足如下条件:①在元素周期表中,Y、Z、W 的位置如图所
示,且 Y、Z、W 三种元素的原子最外层电子数之和为 17;②X、Y、W 分别位
于不同周期。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Y>X>Z
B.最简单氢化物的沸点:ZN>O>H,A 项错误;H2O 分子间存在氢键,其沸点较高,即沸点:H2O>H2S,
B 项错误;H、N、O 三种元素可形成 NH4NO3 和 HNO3,二者分别为离子化合物、
共价化合物,C 项正确;H 分别与 N、O 形成的核外电子总数为 10 的微粒有 NH3、
NH+4 、NH -2 和 H2O、H3O+、OH-,D 项错误。
5.短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲
不一定在丁、庚的连线上),戊、己分别是空气、地壳中含量最高的元素。下列判
断正确的是( )
A.甲一定是金属元素
B.气态氢化物的稳定性:庚>己>戊
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C.乙、丙、戊的最高价氧化物对应水化物可以相互反应
D.庚的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
答案 B
解析 由戊、己的位置及二者分别是空气、地壳中含量最高的元素,可判断
出戊是 N 元素,己是 O 元素,则庚是 F 元素,丁是 C 元素,丙是 Al 元素,乙是
Mg 元素。A 项,甲可能是 H 或 Li,错误;B 项,同周期主族元素从左到右的非
金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性也增强,正确;C 项,Mg(OH)2 和 Al(OH)3
不能发生反应,错误;D 项,F 没有正价,错误。
6.X、Y、Z、W 为四种短周期主族元素,它们在元素周期表中的相对位置如
图所示,其中 Z 原子的核外电子总数是其最外层电子数的 3 倍。下列说法正确的
是( )
A.元素 Z 一定在第二周期
B.W 不可能在第ⅦA 族
C.原子半径大小关系为 W>Z>Y>X
D.简单气态氢化物的稳定性:Z>W
答案 B
解析 根据题意可以推知,X、Y、Z、W 分别为 C 元素、N 元素、P 元素、
S 元素。A 项,P 元素在周期表第三周期,错误;B 项,W 是 S 元素,在周期表
第三周期第ⅥA 族,正确;C 项,根据元素周期律判断,原子半径大小关系为
Z>W>X>Y,即 P>S>C>N,错误;D 项,非金属性:W>Z(S>P),则气态氢化物
的稳定性:H2S>PH3,错误。
7.(2020·西安五校高三联考)短周期主族元素 R、W、X、Y、Z 的原子序数
依次增大,R 的简单氢化物可用作制冷剂,X 是短周期中金属性最强的元素。Y
的简单离子在同周期元素的简单离子中半径最小,由 W、X 和 Z 三种元素形成的
一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀(Z 的单质)析出,同时产生有刺激性
气味的气体(Z 的氧化物)。下列说法正确的是( )
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A.原子半径:Z>Y>X>W
B.Z 的简单氢化物的热稳定性比 W 的强
C.Y 的氧化物既可溶于 R 的最高价氧化物对应水化物的水溶液,也可溶于
R 的氢化物的水溶液
D.X 与 W、Z 形成的化合物不少于三种
答案 D
解析 NH3 可用作制冷剂,所以 R 为 N;短周期中金属性最强的元素是 Na,
则 X 为 Na;Y 应为第三周期元素,第三周期元素的简单离子半径最小的元素为
Al,则 Y 为 Al;常见单质为黄色沉淀的元素为 S,由此可知由 W、X 和 Z 三种
元素组成的盐为 Na2S2O3,与稀盐酸反应生成 S 单质和 SO2,因此 W 为 O,Z 为
S。原子半径:Na>Al>S>O,A 项错误;非金属性:SY>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z
D.元素 X、Y、Z、W 的最高正化合价分别与其主族序数相等
答案 AD
解析 根据题给信息推断,W 为 P,Z 为 Si,X 为 N,Y 为 O,原子半径:
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Si>P>N>O,A 项错误;非金属性:N>P>Si,故最高价氧化物对应水化物的酸性:
HNO3>H3PO4>H2SiO3,B 项正确;非金属性:O>N>P>Si,故最简单气态氢化物
的热稳定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,C 项正确;O 无正价,D 项错误。
11.短周期元素 R、T、X、Y、Z 在元素周期表的相对位置如图所示,它们的
最外层电子数之和为 24。则下列判断正确的是( )
A.R 位于元素周期表中第二周期第ⅤA 族
B.R 能分别与 X、Z 形成共价化合物
C.原子半径大小顺序为 X>T>Y
D.Z 元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HZO4
答案 B
解析 根据 R、T、X、Y、Z 在元素周期表的相对位置及它们的最外层电子
数之和为 24,可知 R、T、X、Y、Z 分别是 C、N、Si、P、S。C 元素位于元素
周期表中第二周期第ⅣA 族,故 A 错误;C 能分别与 Si、S 形成 SiC、CS2 等共价
化合物,故 B 正确;原子半径大小顺序为 Si>P>N,故 C 错误;S 元素的最高价
氧化物对应水化物的化学式为 H2SO4,故 D 错误。
12.(2019·百师联盟高三调研)第三周期元素 X、Y、Z、W 的最高价氧化物溶
于水可得四种溶液,0.010 mol·L-1 的这四种溶液 pH 与该元素原子半径的关系如
下图所示。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:X>Y>Z>W
B.Y 元素形成的单质存在同素异形体
C.气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
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D.X 和 Y 的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时,溶液呈中性
答案 B
解析 四种溶液的物质的量浓度为 0.010 mol·L-1,根据图像,W 对应溶液的
pH=2,说明 W 对应溶液为一元强酸,元素位于第三周期,即 W 为 Cl;X 对应
溶液的 pH=12,则 X 对应溶液为一元强碱,即 X 为 Na;Z 对应水溶液的 pHS2->Cl->Na+,
故 A 错误;Y 为 P,P 单质有红磷、白磷等,红磷和白磷互为同素异形体,故 B
正确;非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>S>P,即气态
氢化物稳定性顺序是 HCl>H2S>PH3,故 C 错误;反应后生成 Na3PO4,Na3PO4 属
于强碱弱酸盐,PO 3-4 发生水解,溶液显碱性,故 D 错误。
13.W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素,W 的原子半径在元素
周期表中最小,W、Y 同主族,X、Z 同主族,X、Z 的原子序数之和是 W、Y 原
子序数之和的 2 倍,下列说法中不正确的是( )
A.由 X、Y、Z 三种元素形成的化合物只能为 Y2ZX3 或 Y2ZX4
B.由 W 和 X 两种元素形成的化合物只含有极性共价键
C.由 W、X、Y、Z 四种元素形成的化合物水溶液可能呈强酸性
D.W、X、Y、Z 四种元素两两之间可形成二元化合物
答案 AB
解析 W 的原子半径最小,则 W 为 H 元素;W、Y 同主族,X、Z 同主族,
X、Z 的原子序数之和是 W、Y 原子序数之和的 2 倍,符合条件的 Y 为 Na,X 为
O,Z 为 S。由 X、Y、Z 三种元素形成的化合物为 Na2SO3、Na2SO4 或 Na2S2O3
等,故 A 错误;由 W 和 X 两种元素形成的化合物为 H2O2 时,含有 O—O 非极性
共价键,故 B 错误;由 W、X、Y、Z 四种元素形成化合物 NaHSO4 时,水溶液
呈强酸性,故 C 正确;W、X、Y、Z 四种元素两两之间可形成二元化合物,如
H2O、NaH、H2S、Na2O、SO2、Na2S 等,故 D 正确。
三、非选择题(本题共 1 小题)
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14.短周期主族元素 V、W、X、Y、Z 的原子序数依次增大。由这五种元素
组成的九种物质中,A、B、C 是气体单质,其余均为化合物;A 是黄绿色气体,
甲是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体,乙是人体中含量最大的化合物,
丙是淡黄色固体。它们的转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)甲的化学式为__________。
(2)Z 元 素 在 周 期 表 中 的 位 置 是
____________________________________________________________________。
(3)乙的电子式为__________。
(4) 元 素 W 、 X 、 Y 、 Z 的 氢 化 物 中 熔 点 最 高 的 是
_____________________________________________________________________。
(5) 丁 的 水 溶 液 中 离 子 浓 度 由 大 到 小 的 顺 序 是
______________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(6)在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂 V2X2 的清除剂,所发生反应的
产物不污染环境,该反应的化学方程式为________________________________。
答案 (1)NH3
(2)第三周期ⅦA 族
(3)
(4)NaH(或氢化钠)
(5)c(Cl-)>c(NH+4 )>c(H+)>c(OH-)
(6)2NH3·H2O+3H2O2===N2↑+8H2O(2NH3+3H2O2===N2↑+6H2O 也可)
解析 短周期主族元素 V、W、X、Y、Z 的原子序数依次增大。由这五种元
素组成的九种物质中,A 为黄绿色气体单质,则 A 为 Cl2,甲是能使湿润的红色
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石蕊试纸变蓝的无色气体,则甲是 NH3,乙是人体中含量最大的化合物,则乙是
H2O,丙是淡黄色固体,则丙是 Na2O2,再根据它们的转化关系图示分析,A 和
甲生成单质 B 和化合物丁,即 Cl2 和 NH3 反应生成 N2 和 NH4Cl,则 B 为 N2,丁
为 NH4Cl,乙与丙反应生成化合物戊和单质 C,即 H2O 和 Na2O2 反应生成 NaOH
和 O2,则戊为 NaOH,C 为 O2,丁和戊加热生成化合物乙、甲和己,即 NH4Cl
和 NaOH 加热生成 H2O、NH3 和 NaCl,则己为 NaCl,V、W、X、Y、Z 五种元
素分别为 H、N、O、Na、Cl。
(4)元素 W、X、Y、Z 的氢化物分别是 NH3、H2O、NaH、HCl,NaH 为离子
化合物,其他三种均为共价化合物,是分子晶体,故熔点最高的是 NaH。
(5)NH4Cl 溶液中存在 NH +4 的水解平衡:NH+4 +H2O NH3·H2O+H+,则
离子浓度由大到小的顺序是 c(Cl-)>c(NH+4 )>c(H+)>c(OH-)。
(6)氨水和双氧水发生氧化还原反应,生成不污染环境的 N2,反应的化学方程
式为:2NH3·H2O+3H2O2===N2↑+8H2O 或 2NH3+3H2O2===N2↑+6H2O。