Question

【题目】X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的位置关系如图:

I.若Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍。

(1)Z在周期表中的位置是___。

(2)写出铜和W的最高价氧化物的水化物的稀溶液反应的离子方程式:__________。

(3)Z最高价氧化物的水化物的浓溶液不稳定,受热可分解,产物之一是黄绿色气体,且当有28mol电子发生转移时,共产生9mol气体,写出该反应的化学方程式:____________。

II.若X和Y的核外电子数之和为22。

(4)X的气态氢化物的电子式为______，将该氢化物通入硝酸溶液中,恰好反应时所得溶液中离子浓度大小的顺序为____________。

(5)W的单质与Z的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应,当电子转移0.4mol时，产生气体的体积是_________(标准状况)。

(6)下列能比较Z元素与氯元素非金属性强弱的是_________。

A.氯气通入硫化钠溶液中,溶液变浑浊

B.盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸

C.氯化氢比硫化氢稳定

Answer 1

【答案】 第三周期第VIIA族 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 4HClO42Cl2↑+7O2↑+2H2O c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 6.72L AC

【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素，根据它们在周期表中的位置关系可知，W、X处于第二周期，Y、Z处于第三周期。

I.若Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则Y元素原子的最外层电子数为6，则Y为硫元素，可推知Z为Cl元素，X为氧元素，W为氮元素。

（1）Z为Cl元素，最外层为7个电子，则Z处于第三周期第VIIA族。

（2）W为氮元素，N的最高价氧化物的水化物为硝酸。铜与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水，则离子方程式为3Cu+2NO3－+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O。

（3）Z的最高价氧化物的水化物为HClO4，浓HClO4受热分解产生黄绿色气体即Cl2。由化合价可知，Cl2为化合价降低的产物，有化合价升高则必有化合价降低，HClO4只有O元素化合价可升高，则必有O2生成，且氧化产物只有O2。当有28mol电子发生转移时，n(O2)=7mol，共产生9mol气体，则可能有2molCl2生成。生成2mol Cl2，Cl原子所得电子恰好为2×2×7=28mol，所以可推断只有O2和Cl2两种气体生成，根据原子守恒，还有水产生。化学方程式为4HClO42Cl2↑+7O2↑+2H2O。

II.若X和Y的核外电子数之和为22，设X的原子序数为a，则Y的原子序数为（a+8）,所以有a+(a+8)=22，解得a=7。可推出X为氮元素，Y为P元素，W为碳元素，Z为S元素。

（4）X的气态氢化物为NH3，其电子式为。将NH3通入硝酸溶液中,恰好反应时得到NH4NO3溶液。由于NH4+部分水解，所以溶液中c(NO3－)>c(NH4+)，且溶液显酸性，则有c(H+)>c(OH－)。所以所得溶液离子浓度大小为c(NO3－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)。

（5）W的单质为“碳”，Z的最高价氧化物的水化物为H2SO4，碳单质与浓H2SO4反应化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。当电子转移0.4mol时，产生0.1molCO2和0.2molSO2,共0.3mol气体，则气体的体积为22.4L/mol×0.3mol=6.72L。

（6）A、氯气通入硫化钠溶液中，溶液变浑浊，则Cl2将S2－氧化为S，说明Cl2氧化性强于S，则Cl元素非金属性比S强，故A正确；B、比较非金属性的强弱，应通过比较元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱来确定，即要通过比较HClO4与H2SO4的酸性强弱来比较Cl和S的非金属性。盐酸与氢硫酸酸性的强弱不能说明非金属性强弱，故B错误；C、非金属性越强，氢化物的稳定性越强，氯化氢比硫化氢稳定说明Cl非金属性强于S，故C正确。故选AC。