Question

【題目】有X、Y、Z、W、Q五種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20，其中X為非金屬元素。X和Q屬于同一族，它們原子的最外層電子排布式為ns1；Y和W也屬于同一族，它們原子的最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍；Z原子最外層上電子數(shù)等于W原子最外層上電子數(shù)的一半。請回答下列問題：

（1）X、Y可形成一種綠色氧化劑A，則A為__（“極性分子”或“非極性分子”）；試寫出Cu、稀硫酸與A反應制備CuSO4的離子方程式___。

（2）由這5種元素組成的一種化合物是__（填化學式），該物質主要用途是__，并解釋其原理___。

（3）在第四周期中，與Z元素原子未成對電子數(shù)相同的金屬元素有___種，該元素氯化物的二聚分子結構如圖所示，在此化合物中Z原子的雜化類型為___，該化合物在熔融狀態(tài)下___導電（“能”或“不能”）。

（4）分子WY2、WY3的鍵角相比，更大的是___（填化學式），寫出兩種與WY3互為等電子體的微粒___。

Answer 1

【答案】極性分子 Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O KAl(SO4)2·12H2O 凈水劑 Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+，膠體具有吸附作用 4 sp3 不能 SO3 CO32-，NO3-、BF3

【解析】

X、Y、Z、W、Q五種元素的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20，由Y和W屬于同一族，它們原子的最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍可知，Y為O元素、W為S元素；由X為非金屬元素，X和Q屬于同一族，它們原子的最外層電子排布式為ns1可知，X為H元素、Q為K元素；由Z原子最外層上電子數(shù)等于W原子最外層上電子數(shù)的一半可知，Z的最外層電子排布式為3s23p1，則Z為Al元素。

（1）由H、O可形成一種綠色氧化劑可知，A為H2O2，H2O2的結構為，結構不對稱，屬于極性分子；H2O2具有氧化性，酸性條件下，銅和雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成硫酸銅和水，反應的離子方程式為Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O，故答案為：極性分子；Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；

（2）由這5種元素組成的一種化合物是明礬，化學式為KAl(SO4)2·12H2O，明礬溶于水電離出的鋁離子在溶液中水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體具有很大的表面積，具有很強的吸附作用，能夠吸附水中懸浮的雜質，達到凈水的目的，可以做凈水劑，鋁離子水解的離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+，故答案為：凈水劑；Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+；膠體具有吸附作用；

（3）Al原子的最外層電子排布式為3s23p1，未成對電子數(shù)為1，第四周期各金屬元素中，未成對電子數(shù)也為1的有K、Sc、Cu、Ga，共有4種；氣態(tài)氯化鋁組成為二聚體（AlCl3）2，這里Al與4個配位的Cl成鍵，3個為共價鍵，一個為配位鍵，則Al的雜化方式為sp3雜化；氯化鋁是共價化合物，在熔融狀態(tài)下不能導電，故答案為：4；sp3雜化；不能；

（4）SO2分子中S原子的價層電子對數(shù)為3，價層電子對空間構型為平面三角形，孤對電子數(shù)為1，孤對電子對對成鍵電子對有排斥，導致SO2分子的空間構型為V形，鍵角小于120 o，SO3分子中S原子的價層電子對數(shù)為3，孤對電子數(shù)為0，空間構型為平面三角形，鍵角為120 o，則SO3的鍵角大于SO2；具有相同原子個數(shù)和價電子數(shù)的微粒互為等電子體，SO3的原子個數(shù)為4，價電子數(shù)為24，則具有原子個數(shù)為4，價電子數(shù)為24的等電子體有CO32-、NO3-、BF3等，故答案為：SO3；CO32-；NO3-、BF3。