Question

15．X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，元素Z在地殼中含量最高，J元素的焰色反應(yīng)呈黃色，Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3：8，X能與J形成離子化合物，且J⁺的半徑大于X^-的半徑，Y₂是空氣主要成分之一，請(qǐng)回答：
（1）Q元素在周期表中的位置第三周期ⅥA族；
（2）這五種元素原子半徑從大到小的順序?yàn)镹a＞S＞N＞O＞H（填元素符號(hào)）
（3）元素的非金屬性Z＞Q（填“＞”或“＜”），下列各項(xiàng)中，不能說明這一結(jié)論的事實(shí)有C（填序號(hào)）
A．Q的氫化物的水溶液放置在空氣中會(huì)變渾濁  B．Z與Q之間形成的化合物中元素的化合價(jià)
C．Z和Q的單質(zhì)的狀態(tài)                       D．Z和Q在周期表中的位置
（4）Q的氫化物與它的低價(jià)氧化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O
（5）X與Y可形成分子A，也可形成陽離子B，A、B在水溶液中酸、堿性恰好相反，寫出A的電子式；實(shí)驗(yàn)室制備氣體A的化學(xué)方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑B的水溶液不呈中性的原因NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺（用離子方程式表示）

（6）若使A按下列途徑完全轉(zhuǎn)化為F：
①F的化學(xué)式為HNO₃；
②C→F過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2．

Answer 1

分析 X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，元素Z在地殼中含量最高，則Z為O元素；J元素的焰色反應(yīng)呈黃色，則J為Na；Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3：8，原子序數(shù)大于Na元素，故Q處于第三周期，則Q為S元素；X能與J形成離子化合物，且J⁺的半徑大于X^-的半徑，可推知X為H元素；Y₂是空氣主要成分之一，則Y為N元素．
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大；
（3）同主族自上而下非金屬性減弱，可利用氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、單質(zhì)之間的置換反應(yīng)來、元素相互化合時(shí)化合價(jià)等說明，物質(zhì)狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，不能比較非金屬性強(qiáng)弱；
（4）硫化氫與過氧化氫反應(yīng)生成S與水；
（5）X與Y可形成分子A，也可形成陽離子B，A、B在水溶液中酸、堿性恰好相反，A為NH₃，B為NH₄⁺，溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性；
（6）A為NH₃，與D連續(xù)反應(yīng)生成C，C與水反應(yīng)得到E，則D為O₂，E為NO、C為NO₂、F為HNO₃．

解答 解：X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，元素Z在地殼中含量最高，則Z為O元素；J元素的焰色反應(yīng)呈黃色，則J為Na；Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3：8，原子序數(shù)大于Na元素，故Q處于第三周期，則Q為S元素；X能與J形成離子化合物，且J⁺的半徑大于X^-的半徑，可推知X為H元素；Y₂是空氣主要成分之一，則Y為N元素．
（1）Q為S元素，原子核外有3個(gè)電子層、最外層電子數(shù)為6，處于周期表中第三周期ⅥA族，
故答案為：第三周期ⅥA族；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大，故原子半徑：Na＞S＞N＞O＞H，
故答案為：Na＞S＞N＞O＞H；
（3）O、S同主族自上而下非金屬性減弱，故非金屬性O(shè)＞S；
A．H₂S的水溶液放置在空氣中會(huì)變渾濁，說明氧氣能氧化硫化氫生成硫，則氧氣的氧化性大于S，說明O元素非金屬較強(qiáng)，故A正確；
B．S與O元素形成的化合物中S元素表現(xiàn)正化合價(jià)，O元素表現(xiàn)負(fù)化合價(jià)，氧原子對(duì)鍵合電子吸引力更大，故氧元素非極性較強(qiáng)，故B正確；
C．單質(zhì)狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，不能比較非金屬性強(qiáng)弱，故C錯(cuò)誤；
D．同主族自上而下非金屬性減弱，故非金屬性O(shè)＞S，故D正確，
故答案為：＞；C；
（4）硫化氫與過氧化氫反應(yīng)生成S與水，反應(yīng)方程式為：H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O，
故答案為：H₂S+H₂O₂=S↓+2H₂O；
（5）X與Y可形成分子A，也可形成陽離子B，A、B在水溶液中酸、堿性恰好相反，A為NH₃，電子式為，實(shí)驗(yàn)室制備氨氣反應(yīng)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，B為NH₄⁺，溶液中銨根離子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，溶液呈酸性，
故答案為：；2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；
（6）A為NH₃，與D連續(xù)反應(yīng)生成C，C與水反應(yīng)得到E，則D為O₂，E為NO、C為NO₂、F為HNO₃．
①F的化學(xué)式為HNO₃，故答案為：HNO₃；
②設(shè)氨氣為1mol，完全轉(zhuǎn)化為硝酸，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，需要氧氣$\frac{1mol×[5-（-3）]}{4}$=2mol，故整個(gè)過程中氨氣與消耗氧氣物質(zhì)的量之比為1：2，故答案為：1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、元素化合物推斷，（6）中注意利用整個(gè)過程中電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算，避免過程法的繁瑣，難度中等．