题目内容
X、Y、Z为周期表中前20号主族元素，原子序数递增，X、Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，Z是人体含量最高的金属元素．
（1）下列含氧酸根化学式书写不正确的是______（填序号）．
a．XO3-b．XO32-c．YO32-d．Y2O32-
（2）X、Y的原子可构成只含极性键的非极性分子，它的电子式是______，空间构型是______．
（3）Y的最高价含氧酸是重要的化工产品．
①已知YO2被空气氧化，每生成1mol气态YO3，放出98.3kJ热量，该反应的热化学方程式是______．
②实验测得相同条件下一定量的Y单质分别在空气和在氧气中充分燃烧后产物的成分（体积分数）如表．
| YO2 | YO3 | |
| 空气 | 94%～95% | 5%～6% |
| 氧气 | 97%～98% | 2%～3% |
③天然ZYO4既可用于制备Y的氧化物又可用于制水泥．ZYO4与X单质在高温下反应，得到两种常见气体．每消耗1molX单质，有4mol电子转移，该反应的化学方程式是______．
（4）为了测定某水泥样品成分，称取10.0g样品，将其中的Z元素转化为ZX2O4沉淀，将沉淀用稀酸处理得H2X2O4溶液，取该溶液体积的1/100，用KMnO4溶液滴定（氧化产物为XO2，还原产物为Mn2+），结果用去0.0200mol?L-1的KMnO4溶液24.00mL．该样品中Z的氧化物的质量分数是______．
解：最外层电子数是其电子层数的2倍的元素有C和S两种元素，根据原子序数依次递增可知X是C元素，Y是S元素，Z是人体含量最高的金属元素，应为Ca元素．
（1）XO3-中X的化合价为+5价，C元素的原子最外层只有4个电子，不可能形成+5价化合物，其它选项分别为，CO32-、SO32-、S2O32-，符合C和S常见的存在形式，故答案为：a；
（2）X、Y的原子可构成只含极性键的非极性分子，该分子为CS2，分子中含有2个δ键，没有孤电子对，为直线型分子，电子式为
，
故答案为：
；直线型；
（3）①根据书写热化学方程式的方法书写，SO2被空气氧化，每生成1mol气态SO3，放出98.3kJ热量，反应的热化学方程式为SO2（g）+1/2O2（g）═SO3（g）△H=-98.3KJ/mol，
故答案为：SO2（g）+1/2O2（g）═SO3（g）△H=-98.3KJ/mol；
②硫与氧气反应是放热可逆反应，在纯氧中更剧烈放热更多，使平衡向逆向进行，所以纯氧中三氧化硫量少，
故答案为：纯氧中O2浓度大，单位时间内放热多，体系温度高，平衡向SO3分解的方向移动；
③CaSO4与C单质在高温下反应，得到两种常见气体，该气体为CO2和SO2，每消耗1molC单质，有4mol电子转移，则每有1molC参加反应，应有2mol生成SO2，
反应的方程式为2CaSO4+C═2CaO+CO2↑+2SO2↑，
故答案为：2CaSO4+C═2CaO+CO2↑+2SO2↑；
（4）利用氧化还原反应得失电子守恒结合关系式计算，根据质量守恒得关系式CaC2O4～H2C2O4根据氧化还原反应得失电子数目相等可知5H2C2O4～2KMnO4，故有5CaC2O4～5H2C2O4～2KMnO4，
则：5CaC2O4～5H2C2O4～2KMnO4
5mol 5mol 2mol
n n 0.0200mol?L-1×0.024L=4.8×10-4mol
n=
=1.2×10-3mol
所以10.0g样品含Ca元素的物质的量为100×1.2×10-3mol=0.12mol，样品中CaO的质量为0.12mol×56g/mol=6.72g，质量分数为
=67.2%，
故答案为：67.2%．
分析：最外层电子数是其电子层数的2倍的元素有C和S两种元素，根据原子序数依次递增可知X是C元素，Y是S元素，Z是人体含量最高的金属元素，应为Ca元素．
（1）根据C元素的原子最外层只有4个电子，不可能形成+5价化合物分析；
（2）根据价层电子对判断分子的体积构型；
（3）①根据书写热化学方程式的方法书写热化学方程式；
②硫与氧气反应是放热可逆反应，在纯氧中更剧烈放热更多，使平衡向逆向进行；
③CaSO4与C单质在高温下反应，得到两种常见气体，该气体为CO2和SO2，每消耗1molC单质，有4mol电子转移，则每有1molC参加反应，应有2mol生成SO2；
（4）利用氧化还原反应得失电子守恒结合关系式计算，反应的关系式为5CaC2O4～5H2C2O4～2KMnO4；
点评：本题考查物质的推断，题目较为综合，涉及分子的立体构型、热化学方程式以及滴定操作等问题，题目难度较大，利用守恒计算是解答该题的关键．
（1）XO3-中X的化合价为+5价，C元素的原子最外层只有4个电子，不可能形成+5价化合物，其它选项分别为，CO32-、SO32-、S2O32-，符合C和S常见的存在形式，故答案为：a；
（2）X、Y的原子可构成只含极性键的非极性分子，该分子为CS2，分子中含有2个δ键，没有孤电子对，为直线型分子，电子式为
，故答案为：
；直线型；（3）①根据书写热化学方程式的方法书写，SO2被空气氧化，每生成1mol气态SO3，放出98.3kJ热量，反应的热化学方程式为SO2（g）+1/2O2（g）═SO3（g）△H=-98.3KJ/mol，
故答案为：SO2（g）+1/2O2（g）═SO3（g）△H=-98.3KJ/mol；
②硫与氧气反应是放热可逆反应，在纯氧中更剧烈放热更多，使平衡向逆向进行，所以纯氧中三氧化硫量少，
故答案为：纯氧中O2浓度大，单位时间内放热多，体系温度高，平衡向SO3分解的方向移动；
③CaSO4与C单质在高温下反应，得到两种常见气体，该气体为CO2和SO2，每消耗1molC单质，有4mol电子转移，则每有1molC参加反应，应有2mol生成SO2，
反应的方程式为2CaSO4+C═2CaO+CO2↑+2SO2↑，
故答案为：2CaSO4+C═2CaO+CO2↑+2SO2↑；
（4）利用氧化还原反应得失电子守恒结合关系式计算，根据质量守恒得关系式CaC2O4～H2C2O4根据氧化还原反应得失电子数目相等可知5H2C2O4～2KMnO4，故有5CaC2O4～5H2C2O4～2KMnO4，
则：5CaC2O4～5H2C2O4～2KMnO4
5mol 5mol 2mol
n n 0.0200mol?L-1×0.024L=4.8×10-4mol
n=
=1.2×10-3mol所以10.0g样品含Ca元素的物质的量为100×1.2×10-3mol=0.12mol，样品中CaO的质量为0.12mol×56g/mol=6.72g，质量分数为
=67.2%，故答案为：67.2%．
分析：最外层电子数是其电子层数的2倍的元素有C和S两种元素，根据原子序数依次递增可知X是C元素，Y是S元素，Z是人体含量最高的金属元素，应为Ca元素．
（1）根据C元素的原子最外层只有4个电子，不可能形成+5价化合物分析；
（2）根据价层电子对判断分子的体积构型；
（3）①根据书写热化学方程式的方法书写热化学方程式；
②硫与氧气反应是放热可逆反应，在纯氧中更剧烈放热更多，使平衡向逆向进行；
③CaSO4与C单质在高温下反应，得到两种常见气体，该气体为CO2和SO2，每消耗1molC单质，有4mol电子转移，则每有1molC参加反应，应有2mol生成SO2；
（4）利用氧化还原反应得失电子守恒结合关系式计算，反应的关系式为5CaC2O4～5H2C2O4～2KMnO4；
点评：本题考查物质的推断，题目较为综合，涉及分子的立体构型、热化学方程式以及滴定操作等问题，题目难度较大，利用守恒计算是解答该题的关键．
练习册系列答案
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a．XO3- b．XO32- c．YO32- d．Y2O32- e. YO3- f. YO42-
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①C溶液在储存时应加入少量Z，其理由是(用文字和离子方程式回答)____ ____。
②将5~6滴B的饱和溶液滴入沸水中，可得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔效应。该反应的离子方程式为 。
（4）Y的最高价含氧酸是重要的化工产品。
①已知YO2被空气氧化，每生成1mol气态YO3，放出98．3kJ热量。该反应的热化学方程式是 。
②实验测得相同条件下一定量的Y单质分别在空气和在氧气中充分燃烧后产物的成分（体积分数）如下表。
| YO2 | YO3 | |
| 空气 | 94%—95% | 5%—6% |
| 氧气 | 97%—98% | 2%—3% |
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