Question

1．（1）了解原子核外電子的排布規(guī)律便于我們分析、處理有關(guān)元素的數(shù)據(jù)信息．下列曲線分別表示元素的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關(guān)系（Z為核電荷數(shù)，Y為元素的有關(guān)性質(zhì)）．

請(qǐng)把與下面元素有關(guān)性質(zhì)變化趨勢(shì)相符的曲線標(biāo)號(hào)（a、b、c、d）填入相應(yīng)的空格中：
①第ⅡA族元素的最外層電子數(shù)b．
②第三周期元素的最高化合價(jià)c．
③F^-、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺的離子半徑a．
（2）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)與次外層電子數(shù)之比為3：4；N^-、Z⁺、X⁺的離子半徑逐漸減��；化合物XN常溫下為氣體，
  據(jù)此回答：
①N的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式是HClO₄．
②化合物A、B均為由上述五種元素中任意三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)，且兩種物質(zhì)進(jìn)行焰色反應(yīng)均為黃色，組成元素的原子數(shù)目之比均為1：1：1，A是堿，則化合物A中的化學(xué)鍵類型為離子鍵和共價(jià)鍵若B為常見(jiàn)家用消毒劑的主要成分，則B的化學(xué)式是NaClO，其對(duì)應(yīng)酸的電子式為．家用消毒劑與潔廁劑（主要成分是含N的無(wú)氧酸）不宜混用，以防產(chǎn)生刺激性的有毒氣體，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式：ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+2H₂O
③用電子式表示Z與M形成的穩(wěn)定固體化合物的形成過(guò)程．
④X與Y、X與M均可形成18電子分子，寫出這兩種分子在水溶液中反應(yīng)生成一種單質(zhì)的化學(xué)方程式H₂O₂+H₂S═S↓+2H₂O，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變渾濁（或產(chǎn)生淡黃色沉淀）．
⑤向20ml 2mol/L AlCl₃溶液中加入30ml Z的最高價(jià)氧化物的水化物溶液，充分反應(yīng)后得到0.78g沉淀，則此溶液的物質(zhì)的量濃度可能是1或5mol/L．

Answer 1

分析 （1）①同一主族元素最外層電子數(shù)相等，第IIA族元素最外層都含有2個(gè)電子；
②第三周期主族元素最高正化合價(jià)與其族序數(shù)相等，且隨著原子序數(shù)增大其最外層電子數(shù)增大；
③電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減�。�
（2）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，Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)，所以Y最外層電子數(shù)與其核外電子數(shù)分別是6、8，為O元素；
M原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3：4，次外層電子數(shù)為8且M為短周期元素，則M原子序數(shù)是14，故Si元素；
N^-、Z⁺、X⁺的離子半徑逐漸減小，則N為Cl元素、Z為Na元素；
化合物XN常溫下為氣體，則X為非金屬元素，能形成+1價(jià)離子，則X是H元素，
再結(jié)合題目分析解答．

解答 解：（1）①同一主族元素最外層電子數(shù)相等，第IIA族元素最外層都含有2個(gè)電子，故選b；　
②第三周期主族元素最高正化合價(jià)與其族序數(shù)相等，且隨著原子序數(shù)增大其最外層電子數(shù)增大，故選c；
�、垭娮訉咏Y(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以這幾種離子半徑大小順序是F^-、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺，故選a；　
（2）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，Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)，所以Y最外層電子數(shù)與其核外電子數(shù)分別是6、8，為O元素；
M原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3：4，次外層電子數(shù)為8且M為短周期元素，則M原子序數(shù)是14，故Si元素；
N^-、Z⁺、X⁺的離子半徑逐漸減小，則N為Cl元素、Z為Na元素；
化合物XN常溫下為氣體，則X為非金屬元素，能形成+1價(jià)離子，則X是H元素，
①N是Cl元素，其最高價(jià)氧化物的水化物是高氯酸，化學(xué)式為HClO₄，故答案為：HClO₄；
②化合物A、B均為由上述五種元素中任意三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)，且兩種物質(zhì)進(jìn)行焰色反應(yīng)均為黃色，說(shuō)明含有Na元素，組成元素的原子數(shù)目之比均為1：1：1，A是堿，則A為NaOH，則化合物A中的化學(xué)鍵類型為離子鍵和共價(jià)鍵，若B為常見(jiàn)家用消毒劑的主要成分，B是次氯酸鈉，則B的化學(xué)式是NaClO，其對(duì)應(yīng)酸的電子式為，家用消毒劑與潔廁劑（主要成分是含N的無(wú)氧酸）不宜混用，以防產(chǎn)生刺激性的有毒氣體，鹽酸和次氯酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，該反應(yīng)的離子方程式為ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；NaClO；；ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+2H₂O；
③Z是Na、M是S元素，二者通過(guò)得失電子形成離子化合物硫化鈉，電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，故答案為：；
④X與Y、X與M均可形成18電子分子，X和Y形成的18電子化合物為過(guò)氧化氫，X和M形成的18電子化合物是硫化氫，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫和水，化學(xué)方程式為H₂O₂+H₂S═S↓+2H₂O，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變渾濁（或產(chǎn)生淡黃色沉淀），
故答案為：H₂O₂+H₂S═S↓+2H₂O；溶液變渾濁（或產(chǎn)生淡黃色沉淀）；
 ⑤20mL 2mol/L AlCl₃溶液中氯化鋁的物質(zhì)的量為0.02L×2mol/L=0.04mol，20mL2mol/LAlCl₃完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀的質(zhì)量為0.02L×2mol/L×78g/mol=3.12g＞0.78g，根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，可知NaOH存在兩種情況，一是不足，二是使Al（OH）₃部分溶解，
設(shè)NaOH的濃度為c，當(dāng)NaOH不足時(shí)，
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
    3mol     78g
0.03L×c     0.78g
c=$\frac{n}{V}$=$\frac{3mol×0.78g}{0.03L×78g}$=1mol/L；
當(dāng)NaOH使Al（OH）₃部分溶解時(shí)，設(shè)NaOH的物質(zhì)的量為x，根據(jù)反應(yīng)：
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
1mol    3mol       78g
0.04mol 0.12mol    3.12g
Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+H₂O
78g              1mol
（3.12-0.78）g （x-0.12mol）
x=0.15mol，
則NaOH的物質(zhì)的量濃度為：c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.15mol}{0.03L}$=5mol/L，
故答案為：1或5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及化學(xué)方程式的計(jì)算、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)、元素周期律等知識(shí)點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，（2）⑤的計(jì)算要注意氫氧化鋁能溶于NaOH，為易錯(cuò)點(diǎn)．