Question

【题目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。请回答下列问题：

(1)W在周期表中的位置是___________，Y、Z的离子半径由大到小的顺序为___________ (用元素符号表示)；由X与氢元素组成四原子化合物的电子式为__________。

(2)下列说法正确的是____________。

a．XY2和WY2都能溶于水生成对应的酸

b．Q的含氧酸的酸性比X的含氧酸的酸性强

c．X的最简单气态氢化物的稳定性大于W的最简单气态氢化物的稳定性

d．由NaOH溶液分别滴入MgQ2、ZQ3溶液中的反应现象可比较Mg和Z金属性的强弱

(3)自来水厂常用QY2对饮用水进行消毒，处理后的水中要求QY2的浓度在0.10～0.80 mg·L-1之间。碘量法可以检测水中QY2的浓度，步骤如下：

操作Ⅰ：取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用NaOH溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝。

操作Ⅱ：再加入一定量的Na2S2O3溶液。(已知：2S2O+I2＝S4O+2I-)

操作Ⅲ：然后再加硫酸调节水样pH至1～3。

操作时，不同pH环境中Q元素粒子种类及化合价如图所示：

①操作Ⅰ中反应的离子方程式是_________________________。

②确定操作Ⅱ完全反应的现象是_________________________。

③在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是______________________。

④若水样的体积为1.0 L，在操作Ⅱ中消耗了1.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10 mL，则水样中QY2的浓度是_______________mg·L-1(精确到0.01)。

Answer 1

【答案】(1)第三周期IVA族；O2-＞Al3+；；

(2)cd；

(3)①2ClO2+2I-=2ClO2-+I2；②蓝色消失，半分钟内不变色；

③ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O；④0.68。

【解析】试题分析：根据短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置可知，X为C元素、Y为O元素、Z为Al元素、W为Si元素、Q为Cl元素。

(1)W为Si元素，在周期表中的位置为第三周期IVA族，Y为O元素、Z为Al元素，两元素的离子具有相同的电子层结构，核电荷数越小，离子半径越大，离子半径由大到小的顺序为O2-＞Al3+；由C与氢元素组成四原子化合物为乙炔，电子式为，故答案为：第三周期IVA族；O2-＞Al3+；；

(2)a．SiO2不溶于水，错误；b．次氯酸的酸性比碳酸弱，错误；c．元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定性，因此甲烷的稳定性大于硅烷，正确；d．氢氧化铝能够被氢氧化钠溶液，说明氢氧化铝具有两性，因此氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝，能够说明Mg的金属性比铝强，正确；故选cd；

(3)①用氢氧化钠溶液调至中性，由图知，此条件下粒子种类为 ClO2，ClO2将加入的碘化钾氧化为I2，自身被还原成ClO2-，离子方程式为：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2，故答案为：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2；

②加入一定量 Na2S2O3 溶液，发生反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，使I2还原为I-，故蓝色会消失，故答案为：蓝色消失，半分钟内不变色

③由图示表明，pH至1～3时，ClO2-将I-氧化成I，生成的I2，离子方程式为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O，故答案为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O；

④S2O32-～ I-～ ClO2

1 1 1

1.0×10-3mol/L×0.01L 1.0×10-5mol

m(ClO2)=n(ClO2)×M(ClO2)=1.0×10-5mol×67.5×103mgmol-1=0.675mg，

由于水样为 1L，所以 ClO2的浓度为="0.675" mgL-1=0.68mgL-1,故答案为：0.68。