Question

10．X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素且互不同族；其中只有兩種為金屬；X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的$\frac{1}{4}$；X與W、Y與Z這兩對原子的最外層電子數(shù)之和均為9．單質(zhì)Y和W都可與濃的氫氧化鈉反應(yīng)．請回答下列題．  
（1）Y、Z、W的原子半徑由小到大的順序是Cl＜S＜Al（用元素符號(hào)表示）；
（2）YW₃的熔點(diǎn)是190℃，液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，則YW₃屬于共價(jià)化合物（離子或共價(jià)）．  
（3）X、Y、Z、W四種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的是HClO₄（寫化學(xué)式）；工業(yè)上常用電解法來冶煉單質(zhì)X．
（4）Z在某種氧化物中顯+4價(jià)．將該氧化物與W單質(zhì)在常溫、常壓下等體積混合均勻后通入品紅溶液中，產(chǎn)生的現(xiàn)象是品紅溶液不褪色．
（5）高溫下，單質(zhì)Y能與鐵紅發(fā)生反應(yīng)，若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則參加反應(yīng)的單質(zhì)Y的質(zhì)量為18克．
（6）0.1mol的單質(zhì)W與50mL 1.5mol/L的FeI₂溶液充分反應(yīng)，則該反應(yīng)的離子方程式為4Cl₂+2Fe²⁺+6I^-═8Cl^-+2Fe³⁺+3I₂．

Answer 1

分析 短周期元素中，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的$\frac{1}{4}$，原子有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為2，故X為Mg；四元素有兩種為金屬，且X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大，均處于第三周期，可推知Y為Al元素；X與W原子的最外層電子數(shù)之和為9，則W處于ⅦA族，故W為Cl元素；Y與Z原子的最外層電子數(shù)之和為9，則Z處于ⅥA族，故Z為S元素，單質(zhì)Al和氯氣都可與濃的氫氧化鈉反應(yīng)．
（1）同周期自左而右原子半徑減��；
（2）AlCl₃的熔點(diǎn)是190℃，液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，則AlCl₃屬于共價(jià)化合物價(jià)；
（3）非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)；工業(yè)上常用電解法來冶煉單質(zhì)Mg；
（4）Z在某種氧化物中顯+4價(jià)，該氧化物為SO₂，與氯氣在常溫、常壓下等體積混合均勻后通入品紅溶液中，發(fā)生反應(yīng)：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，二者恰好反應(yīng)，而產(chǎn)物沒有漂白性；
（5）高溫下，單質(zhì)Al能與鐵紅發(fā)生反應(yīng)：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，根據(jù)Al元素化合價(jià)變化計(jì)算Al的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算Al的質(zhì)量；
（6）50mL 1.5mol/L的FeI₂溶液中FeI₂的物質(zhì)的量為0.05L×1.5mol/L=0.075mol，由于還原性：I^-＞Fe²⁺，故先氧化I^-為I₂，發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，然后發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+2Fe²⁺═2Cl^-+2Fe³⁺，計(jì)算參加反應(yīng)的Fe²⁺、I^-的物質(zhì)的量，進(jìn)而書寫離子方程式．

解答 解：短周期元素中，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的$\frac{1}{4}$，原子有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為2，故X為Mg；四元素有兩種為金屬，且X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大，均處于第三周期，可推知Y為Al元素；X與W原子的最外層電子數(shù)之和為9，則W處于ⅦA族，故W為Cl元素；Y與Z原子的最外層電子數(shù)之和為9，則Z處于ⅥA族，故Z為S元素，單質(zhì)Al和氯氣都可與濃的氫氧化鈉反應(yīng)．
（1）同周期自左而右原子半徑減小，故原子半徑：Cl＜S＜Al，故答案為：Cl＜S＜Al；
（2）AlCl₃的熔點(diǎn)是190℃，液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，則AlCl₃屬于共價(jià)化合物，故答案為：共價(jià)；
（3）四種元素中Cl的非金屬性最強(qiáng)，故最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的是HClO₄；工業(yè)上常用電解法來冶煉單質(zhì)Mg，故答案為：HClO₄；電解；
（4）Z在某種氧化物中顯+4價(jià)，該氧化物為SO₂，與氯氣在常溫、常壓下等體積混合均勻后通入品紅溶液中，發(fā)生反應(yīng)：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，二者恰好反應(yīng)，產(chǎn)物沒有漂白性，產(chǎn)生的現(xiàn)象是：品紅溶液不褪色，故答案為：品紅溶液不褪色；
（5）高溫下，單質(zhì)Al能與鐵紅發(fā)生反應(yīng)：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則參加反應(yīng)的單質(zhì)Al的質(zhì)量為$\frac{2mol}{3}$×27g/mol=18g，故答案為：18；
（6）50mL 1.5mol/L的FeI₂溶液中FeI₂的物質(zhì)的量為0.05L×1.5mol/L=0.075mol，由于還原性：I^-＞Fe²⁺，故先氧化I^-為I₂，發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，則I^-完全被氧化消耗Cl₂為$\frac{0.075mol×2}{2}$=0.075mol，剩余氯氣為0.1mol-0.075mol=0.025mol，然后發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+2Fe²⁺═2Cl^-+2Fe³⁺，0.025mol氯氣完全反應(yīng)可以氧化Fe²⁺為0.025mol×2=0.05mol＜0.075mol，F(xiàn)e²⁺有剩余，故參加反應(yīng)的：Cl₂、Fe²⁺、I^-的物質(zhì)的量之比為0.1：0.05：0.15=2：1：3，反應(yīng)離子方程式為：4Cl₂+2Fe²⁺+6I^-═8Cl^-+2Fe³⁺+3I₂，故答案為：4Cl₂+2Fe²⁺+6I^-═8Cl^-+2Fe³⁺+3I₂．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，（6）注意離子反應(yīng)發(fā)生的先后順序，難度中等．