Question

【题目】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如下表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。请用化学用语回答下列问题：

(1)写出Ｗ含有8个中子的核素的化学符号_____________。

(2)元素Z的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_____________。

(3)在X、Y、Z三种元素中，其离子半径按由大到小的排列顺序为________________。

(4)X、Z的气态氢化物沸点较高是________，原因是____________________。

(5)化合物Y2X3中含有的化学键类型是________。工业上冶炼Y单质的方法是________（填字母）。

A．重力沉降法 B．热分解法 C．热还原法 D．电解法

(6)水中锰含量超标，容易使洁具和衣物染色、使水产生异味。ZX2可以用来除去水中超标的Mn2+，生成一种黑色沉淀，同时测得消耗13.50g ZX2时，共转移了1mol电子，则反应的离子方程式是___________________________________。

Answer 1

【答案】 HClO4 r(Cl－)> r(O2－)> r(Al3+) H2O 水分子间形成氢键，使分子间作用力增大，沸点升高 离子键 D 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+

【解析】(1)根据质量数=质子数+中子数关系，写出氮元素含有8个中子的核素的化学符号。

(2)元素氯的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸。

(3)电子层数越多，半径越大；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。

(4)水分子间有氢键，熔沸点较高。

(5)氧化铝为离子化合物，电解熔融的氧化铝可以得到金属铝。

详解:根据元素在周期表中的位置及四种元素原子的最外层电子数之和为21可知：X为氧，Y为铝，Z为氯；W为氮；

(1) W为氮元素，氮的核电荷数为7，质量数为7+8=15，所以含有8个中子的核素的化学符号；正确答案：。

(2) 元素Z为氯，氯的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HClO4；正确答案：HClO4。

(3)核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多，半径越大，r(Cl－)>r(O2－)>r(Al3+)；正确答案：r(Cl－)>r(O2－)>r(Al3+)。

(4) X的气态氢化物为水，Z的气态氢化物为氯化氢，由于水分子间形成氢键，使分子间作用力增大，沸点升高，所以X、Z的气态氢化物沸点较高是H2O；正确答案：H2O；水分子间形成氢键，使分子间作用力增大，沸点升高。

(5) 化合物Y2X3为氧化铝，属于离子化合物，含有离子键；工业上电解熔融的氧化铝得到金属铝和氧气；正确答案：离子键；D。

(6) ZX2为ClO2，物质的量为13.50/67.5=0.2mol,转移电子1mol电子，则1molClO2完全反应转移电子5mol,所以ClO2由+4价降低-1价，Mn2+被氧化生成二氧化锰，反应离子方程式：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+；正确答案：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+。