Question

3．X、Y、Z、R、M、N为六种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如下图一所示，用化学用用语答问题：

（1）Z在周期表中的位置第二周期ⅤA族；M的原子结构示意图．
（2）比较R、N、M三种元素简单离子的半径由小到大的顺序Na⁺＜O^2-＜S^2-．
（3）化合物RYZ的电子式为，它能与双氧水在酸性条件下反应，生成两种无毒气体，其离子方程式为2CN^-+5H₂O₂+2H⁺═N₂↑+2CO₂↑+6H₂O．
（4）X和Y两种元素可以组成一种4原子气体分子，它的空间构型为直线型；已知常温下，1g 该物质完全燃烧放出akJ热量．写出表示该物质燃烧热的热化学方程式C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l））△H=-26akJ/mol．
（5）上图二转化关系中的A、B、C、D四种化合物均由上述六种元素中的若干种构成，其中B为气体．
①若C的溶液呈酸性，则C溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
②若C的溶液呈碱性，则C可能是NaHCO₃或NaHS（写出一种即可）．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R、M、N为六种短周期元素，X、R最外层只有一个电子，为第IA族元素；Y最外层有4个电子，位于第IVA族，Z原子最外层有5个电子，位于第VA族，M、N最外层有6个电子，位于第VIA族；
R原子半径最大，为Na元素，X原子半径最小，为H元素；Y原子和Z原子半径接近、M原子半径大于Y而最外层电子数大于Y，所以Y是C、Z是N、M为S元素、N为O元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答（1）～（4）；
（5）上图二转化关系中的A、B、C、D四种化合物均由上述六种元素中的若干种构成，其中B为气体，可能为二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等，则A可为NaOH．
①C为过量B反应生成，应为酸式盐，若C的溶液呈酸性，应为NaHSO₃；
②若C的溶液呈碱性，则C可能是水解呈碱性的酸式盐，以此解答该题．

解答 解：（1）由以上分析可知Z为N元素，位于周期表第二周期ⅤA族，M为S元素，原子结构示意图为，
故答案为：第二周期ⅤA族；；
（2）Na⁺、O^2-具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则Na⁺＜O^2-，比其它两种离子多一个电子层，S^2-离子半径最大，则应为Na⁺＜O^2-＜S^2-，
故答案为：Na⁺＜O^2-＜S^2-；
（3）化合物RYZ为NaCN，为离子化合物，含有C≡N，电子式为，它能与双氧水在酸性条件下反应，生成两种无毒气体，应生成二氧化碳和氮气，反应的离子方程式为2CN^-+5H₂O₂+2H⁺═N₂↑+2CO₂↑+6H₂O，
故答案为：；2CN^-+5H₂O₂+2H⁺═N₂↑+2CO₂↑+6H₂O；
（4）H和C两种元素可以组成一种4原子气体分子，应为C₂H₂，为直线型分子；已知常温下，1g 该物质完全燃烧放出akJ热量，则1mol乙炔完全燃烧放出26akJ的热量，该物质燃烧热的热化学方程式为C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l））△H=-26akJ/mol，
故答案为：直线型；C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l））△H=-26akJ/mol；
（5）上图二转化关系中的A、B、C、D四种化合物均由上述六种元素中的若干种构成，其中B为气体，可能为二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等，则A可为NaOH，C、D为酸式盐和正盐的转化．
①C为过量B反应生成，应为酸式盐，若C的溶液呈酸性，应为NaHSO₃，呈酸性，说明HSO₃^-电离程度大于水解程度，因HSO₃^-部分电离和水解，则c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），溶液中存在HSO₃^-和水的电离，则c（H⁺）＞c（SO₃^2-），c（SO₃^2-）略小于c（H⁺），则c（SO₃^2-）＞c（OH^-），则溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
②若C的溶液呈碱性，则C可能是水解呈碱性的酸式盐，可为NaHCO₃或NaHS，故答案为：NaHCO₃或NaHS．

点评 本题综合考查元素周期表的位构性以及无机物的推断，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生的分析能力，本题注意把握原子的半径以及电子层的变化规律，把握相关物质的性质以及转化关系，学习中掌握电子式、热化学方程式的书写，加强基础知识的学习，难度中等．