Question

短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大，Y的一种氢化物是实验室中常见的“绿色”氧化剂；Z的原子半径在短周期主族元素中最大，M与Y同主族；X的氢化物和Q的氢化物反应生成溶液显酸性的盐A．
（1）Q在元素周期表中的位置是

 

．
（2）元素的离子半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）

 

，被称作“绿色”氧化剂的分子中，含有共价键的类型为

 

．
（3）Z的单质在Y的单质中燃烧，生成物中阴阳离子个数比为

 

；过量的金属铁在Q的单质中燃烧，生成物的化学式为

 

．
（4）新装修的室内常含有甲醛（HOCO），写出甲醛的电子式

 

，化合物QY₂：具有很强的氧化性，能快速的将甲醛捕捉、氧化，生成二氧化碳和两种氢化物，从而清除室内甲醛，写出相关化学方程式

 

．
（5）盐A溶液呈酸性的原因是

 

（用离子方程式表示）；常温时，将amol盐A溶于水，向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中K_h将

 

（填“变大”“变小”或“不变”），所滴加氨水的浓度为

 

mol?L^-1（NH₃?H₂O的电离平衡常数取K_b=

c(N H + 4 )?c(OH-)

c(NH3?H2O)

=2×10^-5mol?L^-1）

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大，Y的一种氢化物是实验室中常见的“绿色”氧化剂，则Y是O元素；Z的原子半径在短周期主族元素中最大，则Z为Na元素，M与Y同主族，则M为S元素；X的氢化物和Q的氢化物反应生成溶液显酸性的盐A，则X是N元素、Q是Cl元素，
（1）Q原子核外有3个电子层、最外层有7个电子，据此判断Q在元素周期表中的位置；
（2）电子层数越多其离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小；
同种非金属元素之间易形成非极性共价键、不同非金属元素之间易形成极性共价键；
（3）Z的单质在Y的单质中燃烧生成Na₂O₂，过氧化钠是由钠离子和过氧根离子构成的；铁在氯气中燃烧生成氯化铁；
（4）甲醛分子中C原子和每个H原子之间共用一对电子、C原子和O原子之间共用两对电子；
化合物ClO₂具有很强的氧化性，能快速的将氧化生成二氧化碳和两种氢化物HCl和H₂O，根据反应物和生成物书写方程式；
（5）盐A为NH₄Cl，NH₄Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性；水解平衡常数只与温度有关；
依据一水合氨的电离平衡常数K=

c(NH4+)．c(OH-)

c(NH3．H2O)

计算得到氨水浓度．

解答： 解：短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大，Y的一种氢化物是实验室中常见的“绿色”氧化剂，则Y是O元素；Z的原子半径在短周期主族元素中最大，则Z为Na元素，M与Y同主族，则M为S元素；X的氢化物和Q的氢化物反应生成溶液显酸性的盐A，则X是N元素、Q是Cl元素，
（1）Q是Cl元素，Cl原子核外有3个电子层、最外层有7个电子，所以位于第三周期第VIIA族，故答案为：第三周期第VIIA族；
（2）电子层数越多其离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径大小顺序是S^2-＞Cl^-＞N^3-＞O^2-＞Na⁺，被称作“绿色”氧化剂是H₂O₂，双氧水分子中存在极性共价键、非极性共价键，故答案为：S^2-＞Cl^-＞N^3-＞O^2-＞Na⁺；极性共价键和非极性共价键；
（3）Z的单质在Y的单质中燃烧生成Na₂O₂，过氧化钠中过氧根离子和钠离子个数比为1：2；无论铁是否过量，铁在氯气中燃烧生成FeCl₃，故答案为：1：2；FeCl₃；
（4）甲醛分子中C原子和每个H原子之间共用一对电子、C原子和O原子之间共用两对电子，其电子式为；
化合物ClO₂具有很强的氧化性，能快速的将氧化生成二氧化碳和两种氢化物HCl和H₂O，其反应方程式为4ClO₂+5HCHO=5CO₂+4HCl+3H₂O，
故答案为：；4ClO₂+5HCHO=5CO₂+4HCl+3H₂O；
（5）盐A为NH₄Cl，NH₄Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性，水解方程式为NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；
温度不变，水解平衡常数不变；
依据一水合氨的电离平衡常数K=

c(NH4+)．c(OH-)

c(NH3．H2O)

，将a mol NH₄Cl溶于水，向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，依据电荷守恒计算可知，溶液中c（OH^-）=10^-7mol/L，c（NH₄⁺）=c（Cl^-），NH₃?H₂O的电离平衡常数取K_b=2×10^-5 mol?L^-1，
设混合后溶液体积为1L，（NH₄⁺）=c（Cl^-）=amol/L；
根据一水合氨电离平衡得到：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，
平衡常数K=

c(NH4+)．c(OH-)

c(NH3．H2O)

=

amol/L×10-7mol/L

bL×C(NH3．H2O)

=2×10^-5 mol?L^-1，则c（NH₃?H₂O）=

a

200b

mol/L，
故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；不变；

a

200b

．

点评：本题考查了位置结构性质的相互关系及应用，涉及盐类水解、元素周期律、物质结构、氧化还原反应等知识点，注意过氧化钠的离子构成、铁和氯气的反应，注意过氧化钠不属于碱性氧化物，这些都是易错点．