Question

元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大．已知Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4；M原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3：4；N^-、Z⁺、X⁺離子的半徑逐漸減��；化合物XN為分子晶體．據(jù)此回答：
（1）M、N的最高價(jià)氧化物的水化物中酸性較強(qiáng)的是（寫(xiě)出化學(xué)式）______．
（2）用X的三種同位素與¹⁶O、¹⁸O構(gòu)成的X₂O所有分子，其相對(duì)分子質(zhì)量的數(shù)值有______種．
（3）已知通常狀況下1g X₂在Y₂中完全燃燒放出a kJ的熱量，請(qǐng)寫(xiě)出表示X₂燃燒熱的熱化學(xué)方程式______．
（4）X與Y、X與M均可形成18電子分子，這兩種分子在水溶液中反應(yīng)有黃色沉淀生成，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（5）化合物A、B均為由上述五種元素中的任意三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)，且兩種物質(zhì)水溶液的酸堿性相同，組成元素的原子數(shù)目之比為1：1：1，A溶液中水的電離程度比在純水中�。畡t化合物A中的化學(xué)鍵類(lèi)型為_(kāi)_____；若B為常見(jiàn)家用消毒劑的主要成分，則B的電子式是______．
（6）向1.5L 0.1mol?L^-1 Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的水溶液中通入標(biāo)況下2.24L CO₂，充分反應(yīng)．離子方程式是______．

Answer 1

【答案】分析：元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大．Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，則Y原子最外層電子數(shù)只能為6，故電子總數(shù)為8，則Y為氧元素；M原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3：4，則M有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故M為硫元素；原子序數(shù)N大于硫元素，能形成N^-，則N為氯元素；Z、X形成Z⁺、X⁺離子，處于第ⅠA族，Z的原子序數(shù)大于氧元素，則Z為鈉元素，Z⁺、X⁺離子的半徑逐漸減小，化合物XN為分子晶體，則X為氫元素．
（1）非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)；
（2）組合出可能的水分子，計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě)；
（4）H₂O₂有強(qiáng)氧化性，H₂S有較強(qiáng)的還原性，過(guò)氧化氫將硫化氫氧化為S單質(zhì)；
（5）A溶液中水的電離程度比在純水中小，則A為酸或堿，根據(jù)元素及原子比例可知，A為NaOH，B為常見(jiàn)家用消毒劑的主要成分，溶液呈堿性，則B為NaClO；
（6）判斷二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成物，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式．
解答：解：元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大．Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，則Y原子最外層電子數(shù)只能為6，故電子總數(shù)為8，則Y為氧元素；M原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3：4，則M有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故M為硫元素；原子序數(shù)N大于硫元素，能形成N^-，則N為氯元素；Z、X形成Z⁺、X⁺離子，處于第ⅠA族，Z的原子序數(shù)大于氧元素，則Z為鈉元素，Z⁺、X⁺離子的半徑逐漸減小，化合物XN為分子晶體，則X為氫元素．
故X為氫元素，Y為氧元素，Z為鈉元素，M為硫元素，N為氯元素．
（1）M、N的最高價(jià)氧化物的水化物分別為HClO₄、HNO₃，非金屬性Cl＞N，所以酸性較強(qiáng)HClO₄，
故答案為：HClO₄；
（2）X為氫元素，用X的三種同位素與¹⁶O、¹⁸O構(gòu)成的X₂O所有分子，有¹H₂¹⁶O、¹H₂¹⁸O、²H₂¹⁶O、²H₂¹⁸O、³H₂¹⁶O、
³H₂¹⁸O、¹H²H¹⁶O、²H³H¹⁶O、¹H³H¹⁶O、¹H²H¹⁸O、²H³H¹⁸O、¹H³H¹⁸O，但¹H₂¹⁸O、²H₂¹⁶O和¹H³H¹⁶O的相對(duì)分子質(zhì)量相同，²H₂¹⁸O、³H₂¹⁶O和¹H³H¹⁸O的相對(duì)分子質(zhì)量相同，²H³H¹⁶O和¹H²H¹⁸O的相對(duì)分子質(zhì)量相同，所以其相對(duì)分子質(zhì)量的數(shù)值有7種，故答案為：7；
（3）1g氫氣完全燃燒放出aKJ能量，1g氫氣的物質(zhì)的量是0.5mol，所以1mol氫氣燃燒放出2KJ能量，其燃燒方程式為：H₂（g）+ O₂（g）═H₂O （l）；△H=-2a kJ?mol^-1，
故答案為：H₂（g）+ O₂（g）═H₂O （l）；△H=-2a kJ?mol^-1；
（4）X與Y、X與M均可形成18電子分子分別為H₂O₂、H₂S，H₂O₂有強(qiáng)氧化性，H₂S有較強(qiáng)的還原性，過(guò)氧化氫將硫化氫氧化為S單質(zhì)，反應(yīng)方程式為H₂O₂+H₂S═S↓+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+H₂S═S↓+2H₂O；
（5）化合物A、B均為由上述五種元素中的任意三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)，且兩種物質(zhì)水溶液的酸堿性相同，組成元素的原子數(shù)目之比為1：1：1，A溶液中水的電離程度比在純水中小，則A為酸或堿，故A為NaOH，氫氧化鈉是離子化合物，鈉離子與氯離子之間形成離子鍵，氫氧根中氧原子與氫原子之間形成極性鍵；若B為常見(jiàn)家用消毒劑的主要成分，溶液呈堿性，則B為NaClO，電子式為，
故答案為：離子鍵、極性鍵；；
（6）Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為NaOH，向1.5L O．1mol?L^-1 氫氧化鈉的水溶液中通入標(biāo)況下2.24L CO₂，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.15mol，二氧化碳的物質(zhì)的量為0.1mol，n（CO₂）：n（NaOH）=1：1.5，介于1：1～1：2之間，所以生成碳酸鈉與碳酸氫鈉，令碳酸鈉與碳酸氫鈉分別為xmol、ymol，則根據(jù)鈉元素守恒有2x+y=0.15，根據(jù)碳元素守恒有x+y=0.1，聯(lián)立方程解得，x=0.05，y=0.05，即生成的碳酸鈉與碳酸氫鈉為1：1，反應(yīng)離子方程式為2CO₂+3OH^-﹦HCO₃^-+CO₃^2-+H₂O，
故答案為：2CO₂+3OH^-﹦HCO₃^-+CO₃^2-+H₂O．
點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、元素周期律、氧化還原反應(yīng)、常用化學(xué)用語(yǔ)、化學(xué)計(jì)算、熱化學(xué)反應(yīng)方程式等，綜合性較大，難度中等，（6）中注意判斷反應(yīng)產(chǎn)物，為易錯(cuò)點(diǎn)．