Question

14．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原子的最外層電子數(shù)與次外電子數(shù)之比為3：4；N^-與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同；X 是短周期主族元素中原子半徑最小的；Z是短周期主族元素中原子半徑最大的；化合物XN常溫下為氣體．據(jù)此回答：
（1）N的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是HClO₄．
（2）Z與M形成的化合物水溶液顯堿性，其原因是S^2-+H₂O?HS^-+OH^-（用離子方程式表示）．
（3）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)可觀察到的現(xiàn)象是無(wú)色溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式是H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O．
（4）由X、Y、Z、M四種元素組成一種強(qiáng)酸的酸式鹽，寫(xiě)出Ba（OH）₂溶液中逐滴加入該鹽溶液至中性的離子方程式Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O．
（5）Y、Z、N形成的化合物的水溶液中離子濃度的大小順序是c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（6）如圖所示：

取一張用ZN溶液浸濕的pH試紙平鋪在玻璃片上，取兩根石墨棒做電極，接通直流電源．一段時(shí)間后，a電極處的pH試紙上可觀察到的現(xiàn)象是試紙先變藍(lán)，隨后藍(lán)色區(qū)域擴(kuò)大，最后被漂白褪色．

Answer 1

分析 Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，由于最外層電子數(shù)不能超過(guò)8，所以Y的最外層電子數(shù)只能是6，原子序數(shù)為8，即Y是O，M原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比是3：4，短周期元素的次外層電子數(shù)一般是2或8．所以M的原子序數(shù)應(yīng)該是16，即M是S，X是短周期元素中原子半徑最小的元素，則X是H，Z是短周期元素中原子半徑最大的元素，則Z是Na，N的原子序數(shù)最大，其中X形成的化合物XN常溫下是氣體，且N^-與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同，所以N是Cl，以此解答該題．

解答 解：Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，由于最外層電子數(shù)不能超過(guò)8，所以Y的最外層電子數(shù)只能是6，原子序數(shù)為8，即Y是O，M原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比是3：4，短周期元素的次外層電子數(shù)一般是2或8．所以M的原子序數(shù)應(yīng)該是16，即M是S，X是短周期元素中原子半徑最小的元素，則X是H，Z是短周期元素中原子半徑最大的元素，則Z是Na，N的原子序數(shù)最大，其中X形成的化合物XN常溫下是氣體，且N^-與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同，所以N是Cl，
（1）氯的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式是 HClO₄，故答案為：HClO₄；
（2）Z為鈉，M為S，Z與M形成的化合物為硫化鈉，為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，離子方程式為S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，故答案為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（3）X與Y形成的18電子化合物為H₂O₂，X與M形成的18電子化合物為H₂S，二者反應(yīng)生成硫單質(zhì)淡黃色沉淀，發(fā)生H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O，
故答案為：無(wú)色溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀；H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O；
（4）Y、Z、N形成的化合物為硫酸氫鈉，向Ba（OH）₂溶液中逐滴加入硫酸氫鈉溶液至中性，二者按1：2反應(yīng)生成硫酸鋇、硫酸鈉、水，三者物質(zhì)的量為1：1：2，反應(yīng)的離子方程式為：Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O，
故答案為：Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
（5）Y、Z、N形成的化合物為NaClO，為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，溶液中存在c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（6）電解氯化鈉溶液，a為陰極，發(fā)生2H₂O+2 e^-=H₂↑+2OH^-，溶液呈堿性，pH變藍(lán)色，隨著電解的進(jìn)行，藍(lán)色范圍逐漸增大，因陽(yáng)極生成氯氣，與水反應(yīng)生成具有漂白性的HClO，可使試紙漂白褪色，
故答案為：試紙先變藍(lán)，隨后藍(lán)色區(qū)域擴(kuò)大，最后被漂白褪色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，多角度考查常用化學(xué)用語(yǔ)、元素化合物性質(zhì)等，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．