Question

【題目】前四周期主族元素X、Y、M、N的信息如下：

	有關(guān)信息
X	X元素的原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍
Y	Y元素所在主族序數(shù)與周期序數(shù)之差為4，Y是同周期中原子半徑最小的元素
M	常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素
N	N的化合物在灼燒時(shí)焰色呈黃色

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)M元素在周期表中的位置______________________。

(2)Y元素的簡(jiǎn)單陰離子結(jié)構(gòu)示意圖_______________。

(3)化合物N2X2的電子式為_______________，試寫出它的一種用途_______________。

(4)設(shè)計(jì)方案證明M、Y元素的得電子能力強(qiáng)弱：______________________________________。

(5)Y的單質(zhì)是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要的應(yīng)用。為探究Y單質(zhì)的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

①實(shí)驗(yàn)中制取氣體的化學(xué)方程式為：__________________________________________，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_________________________

②裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤(rùn)的紅色布條，理論上裝置_____中的紅色布條褪色，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置B、C中的布條均褪色，其原因可能是_________________。

③寫出該氣體與FeCl2溶液反應(yīng)的離子方程式____________________________________。

④工業(yè)上常用石灰乳吸收制該氣體制得漂白粉，漂白粉的必須密封保存，否則易失效，原因是____(用化學(xué)方程式表示)。

Answer 1

【答案】第四周期第VIIA族 供氧劑或漂白劑 取NaBr溶液少許于試管中，滴加氯水，振蕩，然后滴入CCl4，振蕩?kù)o置，觀察到液體分層，下層呈橙色 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 1：2 C Cl2中可能混有少量的水蒸氣 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣ Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，2HClO2HCl+O2↑

【解析】

(1)X元素的原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則X核外電子排布是2、6，X是O元素；

(2) Y元素所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4，Y是同周期中原子半徑最小的元素，則Y是Cl元素；

(3)常溫下M單質(zhì)是呈液態(tài)的非金屬元素，則M是Br元素；

N的化合物在灼燒時(shí)焰色呈黃色，故N為Na元素，以此解答該題。

根據(jù)上述分析可知：X是O，Y是Cl，M是Br，N是Na元素。

(1)M是Br元素，原子核外電子排布是2、8、18、7，位于元素周期表第四周期第ⅦA族；

(2)Y為Cl，Cl元素的簡(jiǎn)單陰離子Cl-是Cl原子得到1個(gè)電子形成的陰離子，最外層滿足8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，共有3個(gè)電子層，Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖為：；

(3)X是O，N是Na元素，則N2X2是Na2O2，該化合物是離子化合物，Na+與O22-通過(guò)離子鍵結(jié)合，O22-中2個(gè)O原子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，其電子式為：；該物質(zhì)與H2O、CO2反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，因此常用作呼吸面具的供氧劑；由于其具有強(qiáng)的氧化性，能夠?qū)⒂猩�物質(zhì)氧化變?yōu)闊o(wú)色物質(zhì)，也常作漂白劑；

(4)元素的非金屬性：Cl＞Br，元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性就越強(qiáng)，活動(dòng)性強(qiáng)的可以將活動(dòng)性弱的置換出來(lái)，因此可以把少量氯滴入到NaBr溶液中，振蕩，然后加入CCl4，振蕩，若液體分層，下層呈橙色，就證明發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，說(shuō)明Cl元素得到電子的能力比Br元素強(qiáng)；

(5)①在A中濃鹽酸與MnO2混合加熱，發(fā)生反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)方程式為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，在該反應(yīng)中MnO2為氧化劑，HCl為還原劑，1 mol MnO2反應(yīng)消耗4 mol HCl，其中2 mol HCl被氧化，做還原劑，失去電子變?yōu)?/span>Cl2，另外2 mol HCl其酸的作用，反應(yīng)后與Mn2+結(jié)合為MnCl2，故該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2；

②干燥的氯氣不具有漂白性，潮濕的氯氣中氯氣與水反應(yīng)產(chǎn)生的HClO具有漂白性，因此能夠使有色物質(zhì)褪色。在裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤(rùn)的紅色布條，理論上裝置C中的紅色布條褪色，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置B、C中的布條均褪色，其原因可能是Cl2中可能混有少量的水蒸氣，Cl2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生了具有漂白作用的HClO；

③Cl2具有強(qiáng)的氧化性，可以將Fe2+氧化產(chǎn)生Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣；

④漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，由于酸性：H2CO3＞HClO，漂白粉會(huì)與空氣中CO2及H2O發(fā)生反應(yīng)：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，反應(yīng)產(chǎn)生的HClO不穩(wěn)定，光照分解產(chǎn)生HCl、O2，反應(yīng)方程式為：2HClO2HCl+O2↑，因此漂白粉必須密封保存在陰暗處，否則易失效。