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元素周期表中的氢元素
  发布者:学科专家   来源:人民教育出版社  发布时间:2012-06-15

氢只有一个电子,根据这个特点,将它放在IA族内。它失去1个电子时成为H+,H+是质子,半径极小,不仅水溶液中没有单独的H+ 存在,而且也不能以单独的质点形式存在于晶格中,这是和任何其他碱金属离子不同的。氢虽然能和金属发生置换反应

 

(H2 + CuO  Cu + H2O ),但这种置换反应和金属离子之间的置换

 

(Fe + Cu2+  === Fe2+ + Cu)在性质上是不同的,参加反应或释放出来的氢气是共价的氢分子而不是金属单质,把氢放在IA族就必然会出现它是唯一非金属的反常现象。实际上在许多情况下,氢的性质与卤素相似,因为它能形成H-,也能形成双原子分子,所以也可以把它放在 ⅦA族当中,不过放在 ⅦA族,许多性质的变化趋势又与该族有一定的差异,因为氢的非金属性与任何卤素相比是最差的,而不是最强的。一般情况下,氢只做还原剂,但卤素各元素都可以做氧化剂。如果把氢放在ⅣA族(碳族)或其它任何一个孤立的位置上,这势必损害元素周期律这一客观事实,因此,通常人们仍将把它放在IA族,作为反常元素来处理。

 

【例题1】有人认为在元素周期表中,位于IA族的氢元素,也可放在 ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是

A.HF         B. H3O+           C. NaH            D. OH-

 

解析:若把H放在ⅦA族,即卤素元素中,则H元素的某些性质应与Cl、F等元素相似,即H元素的化合价应为-1价,支持这种观点的只有答案C。因为在NaH中H元素的化合价为-1价。还可以用排除法,在选项A、B、D中,H元素的化合价都相同,均为+1价,所以选C。

 

答案:C

 

点拨:本题属于较简单的信息题,利用信息,综合分析,可以求解。但是如果对信息没有理解,或理解不透彻,不妨试用排除法,因为选择题的特点就是提供了四个选项,利用排除法可以简化解题思考过程,提高正确率。因此同学们在解题时,要注意一题多解。

 

【例题2】金属氢化物可以作为航空航天燃料电池的新型燃料。供氢效率是指单位质量金属氢化物提供氢气的量。下列四种金属氢化物供氢效率最高的是

A. LiH         B. NaH           C. MgH2           D. KH

 

解析:根据题中供氢效率定义,容易计算出各选项中金属氢化物的供氢效率。显然,在碱金属氢化物中LiH的供氢效率最高,因为Li的相对原子质量最小,把MgH2改写成1/2 MgH2,Mg的相对原子质量的1/2还是比金属Li的大,所以选A项。

 

答案:A

 

点拨:本题情景新,以新材料作背景考查了离子型金属氢化物的供氢效率问题。看似陌生,立意较新,实际上是考查学生接受新概念、运用新知识的能力。这类题目的特点“起点高,落点低”,即用一种新的情景或新的技术作为命题背景,而实际上考查的还是课本基础知识或对这些知识的迁移与运用。因此我们在解答这类题目时要定下神,看清题,不要被题中的新情景、新概念所迷惑,而做错此类题目。

 

【例题3】X、Y、Z为短周期元素,其最外层电子数分别是1、4、6,则由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是

A. XYZ         B. X2YZ           C. X2YZ2           D. X2YZ3

 

解析:由短周期元素的最外层电子数可知:X可能是H、Li或Na;Y可能是C或Si;而Z可能是O或S。由此可知B可能是HCHO;C可能是HCOOH;D可能是H2CO3、H2SiO3、Na2CO3。

 

答案:A

 

【例题4】氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,又知NH4H与水反应有氢气生成,下列叙述不正确的是

A. NH4H是离子化合物,既含离子键又含共价键

B. NH4H溶于水,所形成的溶液显酸性

C. NH4H与水反应时,NH4H是氧化剂

D. NH4H固体投入少量的水中,有两种气体产生

 

解析:NH4Cl是由NH4+ 与Cl- 组成的离子化合物,NH4H的结构与NH4Cl相似,即应该是NH4+ 和H-组成的离子化合物。NH4+ 中有共价键,A选项正确;NH4H中氢元素有-1价存在,故具有还原性,水中的氢元素为+1价,具有氧化性,二者反应生成氢气,其方程式为:NH4H + H2O === NH3·H2O + H2↑,由此可见在反应中NH4H是还原剂,同时NH4H中的NH4+ 与H2O中余下的OH-离子结合生成NH3·H2O,NH3·H2O溶于水显碱性,另一方面NH3·H2O不稳定,可分解放出NH3,因此可有两种气体(NH3和H2)放出。

 

答案:B、C

 

【练习】X、Y、Z三者均为短周期元素,已知X元素有一种同位素不含中子,Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Z元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列化学式①XYZ3、②X2YZ2、③X2YZ3、④X2Y2Z2、⑤X2Y2Z4、⑥X4Y2Z2中,并非都存在的一组分子是

A.①②              B.④⑥               C.③⑤        D.②④

 

解析:X元素有一种同位素不含中子,则X元素为H;根据题意不难推出Y元素为C;Z元素为O。所以这三种元素组成的物质就是碳元素的无机含氧酸或含氧衍生物,碳元素的无机含氧酸有:碳酸——H2CO3(③X2YZ3),含氧衍生物很多,其中题目中的②X2YZ2甲酸、④X2Y2Z2为乙二醛、⑤X2Y2Z4为乙二酸(草酸)、⑥X4Y2Z2为乙酸(醋酸)。故选A。

 

答案:A

 
  相关评论 点击数:668     评论数:5    
游客     发表评论于:2012-6-28 9:29:11
看来氢还是放在第一主族比较合理。
游客     发表评论于:2012-7-7 19:13:50
不错
游客     发表评论于:2012-7-9 12:05:47
介绍详尽,说明清晰,例题搭配得当,很有借鉴意义
游客     发表评论于:2012-7-24 16:47:47
举的例子非常好!
游客     发表评论于:2012-8-3 9:01:27
介绍详尽 拜读
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