Question

主族元素R的最高價氧化物R₂O 4.7g溶于95.3g水中，所得溶液的質量分數為5.6%，R原子核中含有20個中子；主族元素Q，其單質能與水劇烈反應放出O₂，并能跟R形成典型的離子化合物RQ．試通過計算求：
（1）寫出R和Q在元素周期表中的位置；
（2）將4.7g R₂O溶于多少克水中，使每50個水分子溶有1個R⁺（寫出計算過程）．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,原子結構與元素的性質

專題：計算題,原子組成與結構專題

分析：（1）主族元素Q，其單質能與水劇烈反應放出O₂，則Q為F元素，且能跟R形成典型的離子化合物RQ，則R處于ⅠA族，主族元素R的最高價氧化物R₂O 4.7g溶于95.3g水中，得到ROH溶液，所得溶液的質量分數為5.6%，則ROH的質量=（4.7g+95.3g）×5.6%=5.6g，令R的相對原子質量為a，則根據R原子守恒：2×

4.7

2a+16

=

5.6

a+17

，解得a=39，R原子核中含有20個中子，則其質子數為39-20=19，故R為K元素；
（2）根據n=

m

M

計算4.7g R₂O的物質的量，根據方程式計算參加反應水的物質的量，根據溶液中水分子與R⁺離子數量關系計算溶液中水的物質的量，兩部分相加可得需要水的物質的量，再根據m=nM計算．

解答： 解：（1）主族元素Q，其單質能與水劇烈反應放出O₂，則Q為F元素，處于第二周期ⅦA族；
Q能跟R形成典型的離子化合物RQ，則R處于ⅠA族，主族元素R的最高價氧化物R₂O 4.7g溶于95.3g水中，得到ROH溶液，所得溶液的質量分數為5.6%，則ROH的質量=（4.7g+95.3g）×5.6%=5.6g，令R的相對原子質量為a，則根據R原子守恒：2×

4.7

2a+16

=

5.6

a+17

，解得a=39，R原子核中含有20個中子，則其質子數為39-20=19，故R為K元素，處于第四周期ⅠA族，
答：R為K元素，處于第四周期ⅠA族，Q為F元素，處于第二周期ⅦA族．
（2）4.7g K₂O的物質的量=

4.7g

94g/mol

=0.05mol，由K₂O+H₂O=2KOH可知，0.05molK₂O消耗0.05mol水，生成KOH為0.05mol×2=0.1mol，溶液中每50個水分子溶有1個R⁺離子，則溶液中水的物質的量=0.1mol×50=5mol，故需要水的物質的量=5mol+0.05mol=5.05mol，則需要水的質量=5.05mol×18g/mol=90.9g，
答：需要水的質量為90.9g．

點評：本題考查元素化合物推斷、化學方程式有關計算，（2）中計算為易錯題目，學生容易忽略參加反應的水．