Question

16．短周期元素X、Y、Z、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖，地殼中含量最高的元素已包含其中．回答下列問題：

		Y		Q
X					Z

（1）Q在元素周期表中的位置是第二周期VIA族．X離子的結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）下列選項(xiàng)中，能證明元素非金屬性Z強(qiáng)于Y的是C．
A．反應(yīng)中，Y原子得到的電子數(shù)比Z原子得到的電子數(shù)多
B．最高正價(jià)，Z比Y的高
C．最高價(jià)氧化物的水化物酸性：Z＞Y
（3）ZQ₂是國際公認(rèn)高效安全殺菌消毒劑，已知ZQ₂可將弱酸性廢水中的Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnO₂而除去，同時(shí)ZQ₂被還原為Z^-，該反應(yīng)的離子方程式為5Mn²⁺+2ClO₂+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺．
（4）H元素與Y形成的化合物中二者的質(zhì)量之比是1：3，已知常溫下4g該化合物完全燃燒并恢復(fù)到原來溫度時(shí)放出222.6kJ熱量，則表示該化合物燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.4kJ/mol．
（5）表中X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為X（OH）_n，在25℃時(shí)，其飽和溶液能使酚酞試液變紅，則其飽和溶液中的pH=10.3（已知：25℃，Ksp[X（OH）_n]=4.0×l0^-12；lg5=0.7）．

Answer 1

分析 短周期元素X、Y、Z、Q，地殼中含量最高的元素已包含其中，由元素在元素周期表中的相對(duì)位置，可知Y為C元素、Q為O元素、X為Mg、Z為Cl．
（1）Q為氧元素，處于周期表中第二周期VIA族；Mg²⁺離子核外電子數(shù)為10，結(jié)合核外電子排布規(guī)律書寫離子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）可以根據(jù)氫化物穩(wěn)定性、單質(zhì)與氫氣反應(yīng)難易程度、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱、相化合時(shí)化合物中元素化合價(jià)等判斷，與失去電子數(shù)目多少；
（3）ClO₂可將弱酸性廢水中的Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnO₂而除去，同時(shí)ClO₂被還原為Cl^-，根據(jù)電荷守恒應(yīng)有氫離子生成，配平書寫離子方程式；
（4）H元素與碳元素形成的化合物中二者的質(zhì)量之比是1：3，則該化合物為CH₄，計(jì)算1mol甲烷燃燒放出的熱量，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式；
（5）氫氧化鎂飽和溶液中2c（Mg²⁺）=c（OH^-），根據(jù)Ksp[Mg（OH）₂]=c（Mg²⁺）×c²（OH^-）=4.0×l0^-12計(jì)算c（OH^-），再結(jié)合水的離子積計(jì)算c（H⁺），根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計(jì)算pH．

解答 解：短周期元素X、Y、Z、Q，地殼中含量最高的元素已包含其中，由元素在元素周期表中的相對(duì)位置，可知Y為C元素、Q為O元素、X為Mg、Z為Cl．
（1）Q為氧元素，處于周期表中第二周期VIA族；Mg²⁺離子核外電子數(shù)為10，離子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：第二周期VIA族；；
（2）A．非金屬強(qiáng)弱與獲得電子難易程度有關(guān)，與獲得電子數(shù)目多少無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．最高正價(jià)高，元素的非金屬性不一定強(qiáng)，與獲得電子難易程度有關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．元素非金屬性與最高價(jià)氧化物水化物的酸性一致，最高價(jià)氧化物的水化物酸性：Z＞Y，說明Z的非金屬性更強(qiáng)，故C正確．
故選：C；
（3）ClO₂可將弱酸性廢水中的Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnO₂而除去，同時(shí)ClO₂被還原為Cl^-，根據(jù)電荷守恒應(yīng)有氫離子生成，反應(yīng)離子方程式為：5Mn²⁺+2ClO₂+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，
故答案為：5Mn²⁺+2ClO₂+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺；
（4）H元素與碳元素形成的化合物中二者的質(zhì)量之比是1：3，則該化合物為CH₄，1mol甲烷燃燒放出的熱量為222.6kJ×$\frac{1mol×16g/mol}{4g}$=890.4kJ，故甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.4kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.4kJ/mol；
（5）氫氧化鎂飽和溶液中2c（Mg²⁺）=c（OH^-），Ksp[Mg（OH）₂]=c（Mg²⁺）×c²（OH^-）=4.0×l0^-12，則：0.5c（OH^-）×c²（OH^-）=4.0×l0^-12，解得c（OH^-）=2.0×l0^-4，故c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{2×1{0}^{-4}}$=5.0×l0^-11，則pH=-lgc（H⁺）=10.3，
故答案為：10.3．

點(diǎn)評(píng) 本題以元素推斷為載體，考查元素周期表、元素周期律、熱化學(xué)方程式書寫、氧化還原反應(yīng)、溶度積有關(guān)計(jì)算，是對(duì)化學(xué)原理的綜合考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力．