Question

【題目】R、W、X、Y、M是原子序數(shù)依次增大的五種主族元素。R最常見同位素的原子核中不含中子。W與X可形成兩種穩(wěn)定的化合物：WX和WX2。工業(yè)革命以來，人類使用的化石燃料在燃燒過程中將大量WX2排入大氣，在一定程度導(dǎo)致地球表面平均溫度升高。Y與X是同一主族的元素，且在元素周期表中與X相鄰。

（1）W的原子結(jié)構(gòu)示意圖是__________________________。

（2）WX2的電子式是_______________________。

（3）R2X、R2Y中，穩(wěn)定性較高的是____（填化學(xué)式），請從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋其原因：_____。

（4）Se與Y是同一主族的元素，且在元素周期表中與Y相鄰。

①根據(jù)元素周期律，下列推斷正確的是________（填字母序號）。

a．Se的最高正化合價為+7價

b．H2Se的還原性比H2Y強

c．H2SeO3的酸性比H2YO4強

d．SeO2在一定條件下可與NaOH溶液反應(yīng)

②室溫下向SeO2固體表面吹入NH3，可得到兩種單質(zhì)和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

（5）科研人員從礦石中分離出一種氧化物，化學(xué)式可表示為M2O3。為確定M元素的種類，進行了一系列實驗，結(jié)果如下：

①M的相對原子質(zhì)量介于K和Rb（銣）之間；

②0.01 mol M2O3在堿性溶液中與Zn充分反應(yīng)可得到M的簡單氫化物，反應(yīng)完全時，被M2O3氧化的Zn為0.06 mol；

綜合以上信息推斷，M可能位于元素周期表第_________________族。

Answer 1

【答案】 H2O 氧原子與硫原子最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)S>O，原子半徑S>O，得電子能力S<O，元素的非金屬性S<O，因此，H2S的穩(wěn)定性弱于H2O bd 3SeO2+4NH3=3Se + 2N2 + 6H2O VA

【解析】

R最常見同位素的原子核中不含中子，則R為H元素；W與X可形成兩種穩(wěn)定的化合物：WX和WX2。工業(yè)革命以來，人類使用的化石燃料在燃燒過程中將大量WX2排入大氣，在一定程度導(dǎo)致地球表面平均溫度升高，則WX2為CO2，W為C元素，X為O元素；Y與X是同一主族的元素，且在元素周期表中與X相鄰，則Y為S元素。

（1）W為C元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，

答案為：；

（2）WX2為CO2，電子式是，

答案為：；

（3）R為H元素，X為O元素，Y為S元素，R2X、R2Y分別為H2O、H2S，氧原子與硫原子最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)S>O，原子半徑S>O，得電子能力S<O，元素的非金屬性S<O，因此，H2S的穩(wěn)定性弱于H2O，

答案為：H2O；氧原子與硫原子最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)S>O，原子半徑S>O，得電子能力S<O，元素的非金屬性S<O，因此，H2S的穩(wěn)定性弱于H2O；

（4）Se與S是同一主族的元素同主族元素從上到下，隨著核電荷數(shù)增大，非金屬性減弱，半徑逐漸增大。

a．Se與S是同一主族的元素，最外層電子數(shù)為6，Se的最高正化合價為+6價，故a錯誤；

b．單質(zhì)的氧化性越強，其離子的還原性越弱，S的氧化性強于Se，則S2-還原性弱于Se2-，因此H2Se的還原性比H2S強，故b正確；

c．非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強，非金屬性S>Se，則H2SeO3的酸性比H2SO4弱，故c錯誤；

d．同主族元素化學(xué)性質(zhì)具有相似性，SO2屬于酸性氧化物可與NaOH溶液反應(yīng)，則SeO2在一定條件下也可與NaOH溶液反應(yīng)，故d正確；

答案選bd；

②室溫下向SeO2固體表面吹入NH3，可得到兩種單質(zhì)和H2O，根據(jù)物料守恒，生成的單質(zhì)應(yīng)為N2和Se，利用氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SeO2+4NH3=3Se + 2N2 + 6H2O，

答案為：3SeO2+4NH3=3Se + 2N2 + 6H2O；

（5）0.01 mol M2O3在堿性溶液中與Zn充分反應(yīng)可得到M的簡單氫化物，則氫化物中M的化合價為最低價態(tài)，M為主族元素，M最高正價=8-M最低負價的絕對值，設(shè)M的氫化物中化合價為-x價，則M由+3價變?yōu)?/span>-x價，0.01 mol M2O3完全反應(yīng)共得到2×（3+x）×0.01 mol的電子，金屬Zn由0價變?yōu)?/span>+2價，被M2O3氧化的Zn為0.06 mol，共失去2×0.06 mol的電子，根據(jù)得失電子守恒，2×（3+x）×0.01=2×0.06，解得x=3，則M的氫化物中化合價為-3價，則M最高正價=8-3=+5，主族元素最高正價等于最外層電子數(shù)，最外層電子數(shù)等于主族序數(shù)，故M可能位于元素周期表第VA族，

答案為：VA；