题目内容
【题目】X、Y、Z、R、M、N 为六种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如下图一所示。
(1) 比较R、N、M三种元素简单离子的半径由小到大的顺序___<___<___ (填离子符号)。
(2) 化合物RYZ 的电子式为______,它能与双氧水在酸性条件下反应,生成两种无毒气体,其离子方程式为______。
(3) 图二转化关系中的A、B、C、D四种化合物均由上述六种元素中的若干种构成,其中B为气体。
①若C的溶液呈酸性,C溶液中有五种离子,其离子浓度由大到小的顺序是___________。
②若C 的溶液呈碱性,则C 可能是______(填化学式)。
【答案】 Na+<O2-<S2- 2CN-+5H2O2+2H+=N2↑+2CO2↑+6H2O c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-) NaHCO3或NaHS (写出一种即可)
【解析】X、R最外层为1个电子,且原子半径分别是最小的和最大的,所以X为H、R为Na;M、N最外层为6个电子,且M原子半径大于N的,所以M为S、N为O;Y最外层为4个电子,可能为C或Si,Si的原子半径大于S的原子半径,不符合图像,所以Y为C;同理Z为N,所以X、Y、Z、R、M、N分别为:H、C、N、Na、S、O。
(1)Na+、O2-的电子层结构相同,根据电子层结构相同的粒子,核电荷数越大半径越小可知半径大小关系为:Na+<O2-,S2-具有三个电子层,Na+、O2-只有两个电子层,电子层数越多半径越大,所以S2-半径最大,故三种粒子的半径大小关系为:Na+<O2-<S2-。
(2)NaCN为离子化合物,其电子式为,在酸性条件下被H2O2氧化为CO2和N2,H2O2被还原为H2O,离子方程式为:2CN-+5H2O2+2H+=N2↑+2CO2↑+6H2O。
(3) ①A为NaOH,B为SO2,则C为NaHSO3,HSO3-为弱酸根离子,电离大于水解,所以其溶液显酸性并含有5种离子,HSO3-电离出的H+和SO32-浓度相等,水也电离出极少量H+,所以溶液中H+浓度略大于SO32-,故离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。
②A为NaOH,B为CO2,则C为NaHCO3,其水解大于电离,水溶液呈碱性;若B 为H2S,则C为NaHS,其水解大于电离,水溶液呈碱性,故C为NaHCO3或NaHS。