Question

3．運(yùn)用元素周期律研究元素及其化合物的性質(zhì)具有重要的意義．
I．部分短周期主族元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物（濃度均為0.01mol．L^-1）溶液的PH和原子序數(shù)的關(guān)系如圖1所示．

（1）元素R在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族．
（2）元素Y和W形成的Y₂W₂型化合物中含有化學(xué)鍵的類型為離子鍵、非極性共價鍵．
（3）測定Z元素最高價氧化物對應(yīng)水化物溶液物質(zhì)的量濃度的方法為酸堿中和滴定．
II．短周期元素C、O、S能形成多種化合物，如CO₂、CS₂、COS等．
（1）下列能說明碳、硫兩種元素非金屬性相對強(qiáng)弱的是ac（填序號）
a．相同條件下水溶液的PH：Na₂CO₃＞Na₂SO₄
b．酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃
c．CS₂中碳元素為+4價，硫元素為-2價
（2）羰基硫（COS）可作為一種熏蒸劑，能防止某些昆蟲的危害，其分子結(jié)構(gòu)和CO₂相似．
 ①羰基硫（COS）的電子式為：．
 ②羰基硫（COS）用氫氧化鈉溶液處理及利用的過程如圖2：

已知A是一種鹽，則A的化學(xué)式為Na₂CO₃；若氣體a為單質(zhì)，反應(yīng)II的離子方程式為2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 I．元素的金屬性越強(qiáng)，其對應(yīng)最高價氧化物的水化物堿性越強(qiáng)則該溶液的pH越大，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物的水化物酸性越強(qiáng)則該溶液的pH越小，濃度均為0.01mol．L^-1，根據(jù)圖象知，最高價氧化物對應(yīng)的水化物，X、R都為酸且為一元強(qiáng)酸，Y為一元強(qiáng)堿，Z、W為多元酸，對應(yīng)的原子序數(shù)逐漸增大，所以，X、Y、Z、W、R分別為N、Na、P、S、Cl元素．
（1）元素R為Cl，原子序數(shù)為17，在周期表中位于第三周期第ⅦA族；
（2）元素Y和W形成的Y₂W₂型化合物為Na₂S₂，含有離子鍵、非極性共價鍵；
（3）Z元素最高價氧化物對應(yīng)水化物溶液為磷酸，測定其物質(zhì)的量濃度的方法為酸堿中和滴定；
Ⅱ．（1）根據(jù)元素周期律與元素的非金屬性的關(guān)系進(jìn)行判斷；
（2）①根據(jù)羰基硫分子中所有原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)判斷其電子式；
②根據(jù)圖示由元素守恒可知，生成正鹽為Na₂S、Na₂CO₃；硫化鈉與水反應(yīng)生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉，根據(jù)電子守恒和原子守恒書寫．

解答 解：I．（1）濃度均為0.01mol．L^-1溶液，X、R的最高價氧化物對應(yīng)的水化物PH=2，X、R都為酸且為一元強(qiáng)酸，Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物PH=12，Y為一元強(qiáng)堿，Z、W為多元酸，對應(yīng)的原子序數(shù)逐漸增大，所以，X、Y、Z、W、R分別為N、Na、P、S、Cl元素，元素R在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族，
故答案為：第三周期第ⅦA族；
（2）元素Y和W形成的Y₂W₂型化合物為Na₂S₂，其電子式為：，含有離子鍵、非極性共價鍵，
故答案為：離子鍵、非極性共價鍵；
（3）Z元素最高價氧化物對應(yīng)水化物溶液為磷酸，磷酸為多元弱酸，可用酸堿中和滴定測定其物質(zhì)的量濃度，
故答案為：酸堿中和滴定；
II．（1）a．相同條件下水溶液的pH：Na₂CO₃＞Na₂SO₄，說明碳酸的酸性強(qiáng)于硫酸，碳酸和硫酸為C和S元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，則證明非金屬性S＞C，故a正確；
b．酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃，由于亞硫酸不是S元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，無法比較二者的非金屬性大小，故b錯誤；
c．CS₂中碳元素為+4價，硫元素為-2價，說明硫元素對共用電子對的吸引力較強(qiáng)，說明非金屬性：S＞C，故c正確；
故答案為：ac；
（2）①羰基硫中分子中所有原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)，碳原子能形成4個共價鍵，硫原子能形成2個共價鍵，氧原子能形成2個共價鍵，所以其電子式為，
故答案為：；
②由圖示可知生成正鹽為Na₂S，由元素守恒可知，生成正鹽還有Na₂CO₃，反應(yīng)為COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O，硫化鈉與水反應(yīng)生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉，其反應(yīng)的離子方程式為：2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，
故答案為：Na₂CO₃；2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．

點評 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律、離子方程式的書寫，側(cè)重反應(yīng)原理中高頻考點的考查，綜合性較強(qiáng)，掌握同一周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律，明確元素最高價氧化物的水化物酸堿性是解本題I的關(guān)鍵，II．注意根據(jù)信息分析是解答關(guān)鍵，題目難度中等．