Question

13．X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，元素Z在地殼中含量最高，J元素的焰色反應(yīng)呈黃色，Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3：8，X能與J形成離子化合物，且J⁺的半徑大于X^-的半徑，Y的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)之一．請(qǐng)回答：
（1）Q元素在周期表中的位置第三周期ⅥA族；
（2）這五種元素原子半徑從大到小的順序?yàn)镹a＞S＞N＞O＞H（填元素符號(hào)）
（3）元素的非金屬性Z＞Q（填“＞”或“＜”），下列各項(xiàng)中，不能說(shuō)明這一結(jié)論的事實(shí)有c（填序號(hào)）
A．Q的氫化物的水溶液放置在空氣中會(huì)變渾濁  
B．Z與Q之間形成的化合物中元素的化合價(jià)
C．Z和Q的單質(zhì)的狀態(tài)                       
D．Z和Q在周期表中的位置
（4）Q的氫化物與Z的某種氫化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O
（5）X與Y可形成分子A，也可形成陽(yáng)離子B，A、B在水溶液中酸、堿性恰好相反，寫出A的電子式；B的水溶液不呈中性的原因NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺（用離子方程式表示）
（6）液態(tài)A類似X₂Z，也能微弱電離且產(chǎn)生電子數(shù)相同的兩種離子，則液態(tài)A的電離方程式為2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-；
（7）若使A按下列途徑完全轉(zhuǎn)化為F：

①F的化學(xué)式為HNO₃；
②參加反應(yīng)的A與完全轉(zhuǎn)化為F時(shí)整個(gè)過程中消耗D的物質(zhì)的量之比為1：2．

Answer 1

分析 X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，元素Z在地殼中含量最高，則Z為O元素；J元素的焰色反應(yīng)呈黃色，則J為Na；Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3：8，原子序數(shù)大于Na元素，故Z處于第三周期，則Q為S元素；X能與J形成離子化合物，且J⁺的半徑大于X^-的半徑，可推知X為H元素；Y的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)之一，結(jié)合（5）中X與Y可形成分子，也可形成陽(yáng)離子，則Y為N元素．
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大；
（3）同主族自上而下非金屬性減弱，可利用氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、單質(zhì)之間的置換反應(yīng)來(lái)、元素相互化合時(shí)化合價(jià)等說(shuō)明，物質(zhì)狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，不能比較非金屬性強(qiáng)弱；
（4）硫化氫與過氧化氫反應(yīng)生成S與水；
（5）X與Y可形成分子A，也可形成陽(yáng)離子B，A、B在水溶液中酸、堿性恰好相反，A為NH₃，B為NH₄⁺，溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性；
（6）液態(tài)NH₃類似H₂O，也能微弱電離且產(chǎn)生電子數(shù)相同的兩種離子，則產(chǎn)生的兩種離子為NH₄⁺、NH₂^-；
（7）A為NH₃，與D連續(xù)反應(yīng)生成C，C與水反應(yīng)得到E，則D為O₂，E為NO、C為NO₂、F為HNO₃．

解答 解：X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，元素Z在地殼中含量最高，則Z為O元素；J元素的焰色反應(yīng)呈黃色，則J為Na；Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3：8，原子序數(shù)大于Na元素，故Z處于第三周期，則Q為S元素；X能與J形成離子化合物，且J⁺的半徑大于X^-的半徑，可推知X為H元素；Y的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)之一，結(jié)合（5）中X與Y可形成分子，也可形成陽(yáng)離子，則Y為N元素．
（1）Q為S元素，原子核外有3個(gè)電子層、最外層電子數(shù)為6，處于周期表中第三周期ⅥA族，
故答案為：第三周期ⅥA族；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大，故原子半徑：Na＞S＞N＞O＞H，
故答案為：Na＞S＞N＞O＞H；
（3）O、S同主族自上而下非金屬性減弱，故非金屬性O(shè)＞S；
a．H₂S的水溶液放置在空氣中會(huì)變渾濁，說(shuō)明氧氣能氧化硫化氫生成硫，則氧氣的氧化性大于S，說(shuō)明O元素非金屬較強(qiáng)，故正確；
b．S與O元素形成的化合物中S元素表現(xiàn)正化合價(jià)，O元素表現(xiàn)負(fù)化合價(jià)，氧原子對(duì)鍵合電子吸引力更大，故氧元素非極性較強(qiáng)，故正確；
c．單質(zhì)狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，不能比較非金屬性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；
d．同主族自上而下非金屬性減弱，故非金屬性O(shè)＞S，故正確，
故答案為：＞；c；
（4）硫化氫與過氧化氫反應(yīng)生成S與水，反應(yīng)方程式為：H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O，
故答案為：H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O；
（5）X與Y可形成分子A，也可形成陽(yáng)離子B，A、B在水溶液中酸、堿性恰好相反，A為NH₃，電子式為，B為NH₄⁺，溶液中銨根離子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，溶液呈酸性，
故答案為：；NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；
（6）液態(tài)NH₃類似H₂O，也能微弱電離且產(chǎn)生電子數(shù)相同的兩種離子，則產(chǎn)生的兩種離子為NH₄⁺、NH₂^-，電離方程式為：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-，故答案為：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-；
（7）A為NH₃，與D連續(xù)反應(yīng)生成C，C與水反應(yīng)得到E，則D為O₂，E為NO、C為NO₂、F為HNO₃．
①F的化學(xué)式為HNO₃，故答案為：HNO₃；
②設(shè)氨氣為1mol，完全轉(zhuǎn)化為硝酸，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，需要氧氣$\frac{1mol×[5-（-3）]}{4}$=2mol，故整個(gè)過程中氨氣與消耗氧氣物質(zhì)的量之比為1：2，故答案為：1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、元素化合物推斷，注意根據(jù)（5）中信息確定Y，（7）中注意利用整個(gè)過程中電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算，避免過程法的繁瑣，難度中等．