Question

元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4；M原子的最外層電子數(shù)與次外電子數(shù)之比為3∶4；N^—與Ar原子電子層結構相同；X 是短周期主族元素中原子半徑最小的；Z是短周期主族元素中原子半徑最大的；化合物XN常溫下為氣體。據此回答：

（1）N的最高價氧化物對應水化物的化學式是               。

（2）Z與M形成的化合物水溶液顯堿性，其原因是                     （用離子方程式表示）。

（3）X與Y、X與M均可形成18電子分子，這兩種分子在水溶液中反應可觀察到的現(xiàn)象是

                           ，反應的化學方程式是                                      。

（4）由X、Y、Z、M四種元素組成一種強酸的酸式鹽，寫出Ba(OH)₂溶液中逐滴加入該鹽溶液至中性的離子方程式                                                                          。

（5）Y、Z、N形成的化合物的水溶液中離子濃度的大小順序是                             。

（6）如圖所示：

取一張用ZN溶液浸濕的pH試紙平鋪在玻璃片上，取兩根石墨棒做電極，接通直流電源。一段時間后，a電極處的pH試紙上可觀察到的現(xiàn)象是                        。

 

Answer 1

【答案】

（1）HClO₄（1分）

（2）S^2－+H₂OHS^－+OH^－（2分）

（3）產生淡黃色沉淀（1分）      H₂O₂+H₂S===S↓+2H₂O（3分）

（4）Ba²⁺+ 2OH^－ +2H⁺ + SO₄ ^2－ === BaSO₄↓+ 2H₂O（3分）

（5）c(Na⁺)＞c(ClO^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)（3分）

（6）試紙先變藍，隨后藍色區(qū)域擴大，后被漂白褪色（2分）

【解析】考查元素周期律的應用及核外電子的排布規(guī)律。Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4，由于最外層電子數(shù)不能超過8個，所以Y的最外層電子數(shù)只能是6個，原子序數(shù)是8，即Y是O。M原子的最外層電子數(shù)與次外電子數(shù)之比為3∶4，短周期元素的次外層一般是2個或8個，所以M的原子序數(shù)應該是16，即M是S。X 是短周期主族元素中原子半徑最小的，則X是H。Z是短周期主族元素中原子半徑最大的，則Z是Na。N的原子序數(shù)最大，且和X形成的化合物XN是氣體，所以N是Cl。

（1）Cl的÷是第 Ⅶ_A，最高價是＋7價，所以最高價氧化物對應水化物的化學式是HClO₄。

（2）Na₂S是強堿弱酸鹽水解顯堿性，方程式為S^2－+H₂OHS^－+OH^－、HS^－+H₂OH₂S+OH^－。

（3）形成的18電子分子分別是H₂O₂和H₂S，前者具有氧化性，后者具有還原性，在溶液中可發(fā)生氧化還原反應，生成單質硫，溶液變混濁，反應式為H₂O₂+H₂S===S↓+2H₂O。

（4）組成的強酸的酸式鹽為NaHSO₄，滴加氫氧化鋇發(fā)生反應，如果反應后溶液呈中性，則生成硫酸鋇沉淀和水以及硫酸鈉。反應式為Ba²⁺+ 2OH^－ +2H⁺ + SO₄ ^2－ === BaSO₄↓+ 2H₂O。

（5）Y、Z、N形成的化合物水NaClO，次氯酸鈉水解顯堿性，所以離子濃度大小順序為c(Na⁺)＞c(ClO^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)。

（6）根據裝置圖可判斷，a和電源的負極相連，作陰極，b和電源的正極相連，作陽極。惰性電極電解氯化鈉溶液陰極水氫離子放電，生成氫氣。由于氫離子放電，破壞了陰極周圍水的電離平衡，使陰極周圍溶液顯堿性，pH試紙顯藍色。由于陽極氯離子放電，生成氯氣，氯氣溶于水生成次氯酸具有漂泊性，所以最終試紙被漂白而褪色。