题目内容

2．有X、Y、Z、R四种短周期主族元素，Y、Z、R同周期．相关信息如下：
相关信息
X单质为双原子分子，在空气中所占体积约为78%
Y含Y元素的物质焰色反应为黄色
Z同周期元素中原子半径最小
RR元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍
Ⅰ．（1）Z元素在周期表的位置是第三周期第ⅦA族，Y、Z、R简单离子的半径从大到小的顺序是S2-＞Cl-＞Na+（用离子符号表示）；
（2）由X、Z两种元素组成的化合物甲，常温下为易挥发的淡黄色液体，甲分子构型为三角锥形，且分子里X、Z两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构．甲遇水可形成一种常见的漂白性物质．则甲的结构式为；
（3）化合物乙（Y2R）溶液在空气中长期放置，与氧气反应会生成与过氧化钠的结构和化学性质相似的物质Y2R2，其溶液显黄色．则Y2R2的电子式为，写出乙溶液在空气中变质生成Y2R2的化学方程式4Na2S+O2+2H2O═4NaOH+2Na2S2．
Ⅱ．元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊．
（4）丙为一元弱酸，酸性与醋酸类似，对热十分稳定但受撞击就爆炸．8.6 g 丙爆炸分生成H2和6.72L（标况下）X2，写出其爆炸的化学方程式2HN3=3N2+H2
（5）丁为离子化合物，遇水反应生成H2和气体戊，标况下戊的密度为0.76g•L-1则物质丁的化学式为H4H
Ⅲ．Z 的铁的化合物 FeZ3．在溶液中分三步水解：
Fe3++H2O?Fe（OH）2++H+K1
Fe（OH）2++H2O?Fe（OH）2++H+K2
Fe（OH）++H2O?Fe（OH）3+H+K3
以上水解反应的平衡常数 K1、K2、K3 由大到小的顺序是K1＞K2＞K3．

分析 I．X、Y、Z、R四种元素均为短周期元素，X单质为双原子分子，在空气中所占体积约为78%，则X为N元素；含Y元素的物质焰色反应为黄色，则Y为Na；Z是同周期元素中原子半径最小，且Y、Z、R同周期，则Z为Cl，R元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍，则R为S元素；
Ⅱ．X为N元素，元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊，丙与醋酸类似，为一元弱酸，设丙的分子式为HNm，HNm分解的方程式为2HNm=H2+mN2，8.6gHNm爆炸分解生成H2和6.72L（标况下）N2，氮气为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，则2：m=$\frac{8.6}{1+14m}$：0.3，解得m=3，所以丙为HN3，丁为离子化合物，遇水反应生成H2和气体戊，标况下戊的密度为0.76g•L-1，则戊的相对分子质量为0.76×22.4=17，所以戊为氨气，则丁为NH4H；
Ⅲ．Fe3+在溶液中分步水解，第一步水解程度最大，水解程度依次减小．

解答 解：I．X、Y、Z、R四种元素均为短周期元素，X单质为双原子分子，在空气中所占体积约为78%，则X为N元素；含Y元素的物质焰色反应为黄色，则Y为Na；Z是同周期元素中原子半径最小，且Y、Z、R同周期，则Z为Cl，R元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍，则R为S元素．
（1）Z为Cl，Z元素在周期表的位置是第三周期第ⅦA族，离子电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越多，离子半径越小，所以Y、Z、R简单离子的半径从大到小的顺序是 S2-＞Cl-＞Na+，
故答案为：第三周期第ⅦA族； S2-＞Cl-＞Na+；
（2）由N、Cl两种元素组成的化合物甲，常温下为易挥发的淡黄色液体，甲分子构型为三角锥形，且分子里N、Cl两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构，则N、Cl个数比应为1：3，甲遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质应为次氯酸，所以在甲中氯显+1价，所以甲的结构式为，
故答案为：；
（3）化合物乙为Na2S溶液在空气中长期放置，与氧气反应会生成Na2S2，则Na2S2的电子式为，Na2S溶液在空气中变质过程的化学方程式为4Na2S+O2+2H2O═4NaOH+2Na2S2，
故答案为：；4Na2S+O2+2H2O═4NaOH+2Na2S2；
Ⅱ．X为N元素，元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊，
（4）X为N元素，元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊，丙与醋酸类似，为一元弱酸，设丙的分子式为HNm，HNm分解的方程式为2HNm=H2+mN2，8.6gHNm爆炸分解生成H2和6.72L（标况下）N2，氮气为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，则2：m=$\frac{8.6}{1+14m}$：0.3，解得m=3，所以丙为HN3，反应方程式为：2HN3=3N2+H2 ，
故答案为：2HN3=3N2+H2 ；
（5）丁为离子化合物，遇水反应生成H2和气体戊，标况下戊的密度为0.76g•L-1，则戊的相对分子质量为0.76×22.4=17，所以戊为氨气，则丁为NH4H，
故答案为：NH4H；
Ⅲ．Fe3+在溶液中分步水解，第一步水解程度最大，各步水解程度依次减小，水解反应的平衡常数 K1、K2、K3 由大到小的顺序是：K1＞K2＞K3，
故答案为：K1＞K2＞K3．

点评 本题考查元素化合物推断，推断元素是解题关键，问题中涉及的物质中学基本不涉及，侧重考查学生知识迁移应用与分析推理能力，难度中等．

练习册系列答案
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5．如右图所示，集气瓶 内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体是（　　）
①CO、O2  ②Cl2、NH3 ③NO2、O2  ④N2、H2．
A．①②B．②④C．②③D．③④
13．硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得．已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在．
（1）某研究小组设计了制备Na2S2O3•5H2O的装置和部分操作步骤如下．
Ⅰ．打开Kl，并闭K2，向圆底烧瓶中加人足量浓硫酸，加热．
Ⅱ．C中的混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少．当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应．
Ⅲ．过滤C中的混合液．
Ⅳ．将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品．
①I中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
②Ⅱ中“停止C中的反应”的操作是打开K2，关闭K1．
③Ⅳ中将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品．Na2S2O3•5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过重结晶方法提纯．
④装置B的作用是在C中的反应停止后吸收A中产生的多余SO2防止空气污染．
（2）依据反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，可用I2的标准溶液测定产品的纯度．取5.5g产品，配制成100mL溶液．取10mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol•L-1I2的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示．  
编号1234
溶液的体积/mL10.0010.0010.0010.00
消耗I2标准溶液的体积/mL19.9919.9817.1320.03
①判断达到滴定终点的现象是加入最后一滴I2标准溶液后，溶液变蓝，且半分钟内颜色不改变．
②Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数是90.2%（Na2S2O3•5H2O的式量为248，计算结果保留1位小数）．
10．25℃时，弱酸的电离平衡常数如下表，下列说法正确的是（　　）
弱酸化学式CH3COOHHCNH2CO3
电离平衡常数（25℃）1.8×l0-54.9×l0-10K1=4.3×l0-7K2=5.6×l0-11
A．向NaCN 溶液中通入少量CO2发生的离子反应为：2CN-+H2O+CO2═2HCN+CO32-
B．等物质的量浓度的各溶液pH关系为：pH（NaCN）＞pH（Na2CO3）＞pH（CH3COONa）
C．a mol/LHCN溶液与b mol/LNaOH溶液等体积混合后，所得溶液中c（Na+）＞c（CN-），则b一定大
于a
D．NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中，一定存在：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HCO3-）+2c（CO32-）
17．下列各组离子能在指定环境中大量共存的是（　　）
A．在 c（HCO3-）=0.1 mol•L-1 的溶液中：NH4+、AlO2-、Cl-、NO3-
B．在由水电离出的 c（H+）=l×l0-12 mol•L-1 的溶液中：Cu2+、ClO-、Na+、SO42-
C．在加入铝粉产生 H2 的溶液中：SO42-、NO3-、Na+、NH4+
D．在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SiO32-、CO32-、Na+、F-
7．从薄荷油中得到一种烃 A（C10H16），与 A 相关反应如下：

己知：

（1）A 的结构简式为．
（2）B→D 的反应类型分别为加成反应．
（3）B 所含官能团的名称为羰基、羧基．
（4）含两个-COOCH3基团的 C 的同分异构体共有4种（不考虑手性异构），其中核磁共振氢谱呈现 2 个吸收峰的异构体结构简式为CH3OOCC（CH3）2COOCH3．
（5）G 为含六元环的化合物，写出其结构简式：．
（6）写出 E→F 的化学方程式：．
14．己知：KI溶液在酸性条件下能被空气中的O2氧化，反应的离子方程式为：O2+4I一+4H+=212+2H2O．
（1）某化学小组为探究不同条件对上述反应速率的影响，设计如下实验，完成下表中①和②的内容．
（限选试剂：0．lmol/L硫酸、0.2mol/L硫酸、Imol/L KOH溶液、淀粉溶液）
组别
 		温度
 		KI溶液
 		H2SO4溶液
 		淀粉溶液实验目的
 
C（KI）VC（H2SO4）V
1298K1mol/L5mL
 		0.1mol/L5mL
 		3滴l组和2组探究②温度对该反应速率的影响；1组和3组探究反应物浓度对该反应速率的影响
2308K1mol/L5mL
 		0.1mol/L5mL
 		3滴
3298K1mol/L5mL
 		①0.2mol/L硫酸5mL
 		3滴
（2）在上述实验中，三种溶液混合的顺序最合理的是C（选填下列选项）；应记录的内容是溶液从无色变为蓝色所需的时间
A．先将硫酸溶液与淀粉溶液混合，然后再加入KI溶液
B．先将KI溶液与硫酸溶液混合，然后再加入淀粉溶液
C．先将KI溶液与淀粉溶液混合，然后再加入硫酸溶液
（3）在实验中，发现露置在空气中的KI溶液逐渐变黄色．通过查阅资料知：KI溶液在空气中会生成I2和KOH．小组同学对该描述有疑问：I2为何能与KOH共存？为此提出下列假设进行探究：
假设一：常温下，I2和KOH不反应
假设二：溶液碱性弱，I2和KOH不反应
假设三：…
请设计实验验证假设二，完成表中的内容
    实验方案    预期实验现象与结论
取少量碘水于试管中，滴入几滴淀粉
溶液，然后逐滴加入1mol/L KOH溶液，观察现象		若蓝色不褪色，则假设二正确
（限选试剂：1mol/L盐酸、1mol/L KOH溶液、碘水、淀粉溶液）
11．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂．实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4$\frac{△}{\;}$2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O，下列说法正确的是（　　）
A．1mol KClO3 参加反应有2mol电子转移
B．ClO2是氧化产物
C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性
D．KClO3 在反应中得到电子，作氧化剂
12．一定能在下列溶液中大量共存的离子组是（　　）
A．水电离产生的H+浓度为1×10-12mol•L-1的溶液：NH4+、Na+、Cl-、HCO3-
B．能使pH试纸变深蓝色的溶液：Na+、AlO2-、S2-、CO32-
C．含有大量Fe3+的溶液：SCN-、I-、K+、Br-
D．pH=1的水溶液中：Al3+、NH4+、CH3COO-、Br-

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