Question

15．已知元素X位于Y的下一周期，X、Y的原子序數(shù)均不大于20．某含氧酸鹽甲的化學(xué)式為XYO₃．請(qǐng)回答：
（1）常溫下X的單質(zhì)能與水發(fā)生反應(yīng)，則X位于周期表第四周期第ⅠA族，X、Y形成簡(jiǎn)單離子半徑大小關(guān)系為X小于Y（填“大于”、“小于”或“等于”）．395℃時(shí)，甲能發(fā)生分解反應(yīng)生成兩種鹽，一種是含Y元素的無氧酸鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4KClO₃$\frac{\underline{\;395℃\;}}{\;}$3KClO₄+KCl．
（2）若甲難溶于水，且甲與鹽酸反應(yīng)生成能使品紅溶液褪色的氣體．
①則甲為CaSO₃（填化學(xué)式）．該氣體能使高錳酸鉀溶液褪色，該反應(yīng)的離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．
②25℃時(shí)，甲在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，若要使溶液X²⁺離子沉淀完全，則加入YO₃^2-離子的最小濃度為2.1×10^-7mol•L^-1．
（3）若甲能與鹽酸反應(yīng)，生成無色、無味的氣體乙．則：
①乙中所含化學(xué)鍵類型極性共價(jià)鍵．
②甲在水中持續(xù)加熱生成一種更難溶的物質(zhì)并逸出氣體乙，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCO₃+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）含氧酸鹽甲的化學(xué)式為XYO₃，則X為金屬，Y為非金屬，X、Y的原子序數(shù)均不大于20，X的單質(zhì)能與水發(fā)生反應(yīng)，元素X為K，X位于Y的下一周期，則元素Y為Cl；
（2）若甲難溶于水，且甲與鹽酸反應(yīng)生成能使品紅溶液褪色的氣體，則該氣體為SO₂，此反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，則反應(yīng)前后元素價(jià)態(tài)不變，則甲中含S元素且為+4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，則XSO₃中元素X+2價(jià)，且甲難溶于水，則元素X為Ca，甲為CaSO₃；
（3）甲能與鹽酸反應(yīng)，生成無色、無味的氣體乙，且甲在水中持續(xù)加熱生成一種更難溶的物質(zhì)并逸出氣體乙，則甲為MgCO₃，乙為CO₂，以此來解答．

解答 解：（1）含氧酸鹽甲的化學(xué)式為XYO₃，則X為金屬，Y為非金屬，X、Y的原子序數(shù)均不大于20，X的單質(zhì)能與水發(fā)生反應(yīng)，故元素X為K，X位于Y的下一周期，則元素Y為Cl，元素X為K，K核外電子數(shù)為19，有4個(gè)電子層，最外層有1個(gè)電子，位于周期表中第四周期第ⅠA族；X、Y形成簡(jiǎn)單離子，其核外電子排布相同，則核大徑小，X核電荷數(shù)19，Y核電荷數(shù)17，故X小于Y；則含氧酸鹽甲的化學(xué)式為KClO₃，KClO₃能發(fā)生分解反應(yīng)生成兩種鹽，一種是含Cl元素的無氧酸鹽，由電子、原子守恒可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4KClO₃$\frac{\underline{\;395℃\;}}{\;}$3KClO₄+KCl，
故答案為：第四周期第ⅠA族；小于；4KClO₃$\frac{\underline{\;395℃\;}}{\;}$3KClO₄+KCl；
（2）若甲難溶于水，且甲與鹽酸反應(yīng)生成能使品紅溶液褪色的氣體，則該氣體為SO₂，此反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，則反應(yīng)前后元素價(jià)態(tài)不變，則甲中含S元素且為+4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，則XSO₃中元素X+2價(jià)，且甲難溶于水，則元素X為Ca，甲為CaSO₃，
①由以上分析得，甲為CaSO₃；SO₂和高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，對(duì)應(yīng)的離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：CaSO₃；5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
②25℃時(shí)，由甲在水中的沉淀溶解平衡曲線圖可知Ksp=0.3×10^-5mol/L×0.7×10^-5mol/L=2.1×10^-11mol/L，若要使溶液X²⁺離子沉淀完全，則加入YO₃^2-離子的最小濃度為$\frac{2.1×1{0}^{-11}}{1×1{0}^{-5}}$=2.1×10^-7mol/L，
故答案為：2.1×10^-7；
（3）甲能與鹽酸反應(yīng)，生成無色、無味的氣體乙，且甲在水中持續(xù)加熱生成一種更難溶的物質(zhì)并逸出氣體乙，則甲為MgCO₃，乙為CO₂，
①乙中所含化學(xué)鍵類型為極性共價(jià)鍵，故答案為：極性共價(jià)鍵；
②甲在水中持續(xù)加熱生成一種更難溶的物質(zhì)并逸出氣體乙，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCO₃+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+CO₂↑，
故答案為：MgCO₃+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律，為高頻考點(diǎn)，把握短周期元素的性質(zhì)、元素化合物知識(shí)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意化學(xué)用語的使用，題目難度不大．