Question

原子序數(shù)由小到大排列的五種短周期元素X、Y、Z、M、W，其中X、Z、M、W四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，元素Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，Z、M左右相鄰，M、W位于同主族．
（1）元素W在周期表中的位置是

 

．W的陰離子結(jié)構(gòu)示意圖是

 

；
（2）元素Z的單質(zhì)的電子式為

 

．標(biāo)況下，試管中收集滿Z的氫化物，倒立于水中（溶質(zhì)不擴(kuò)散），一段時(shí)間后，試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

．
（3）元素Y常見的同素異形體有

 

． Y最高價(jià)氧化物中的化學(xué)鍵類型為

 

．Y的氫化物中含氫量最高的物質(zhì)是常見的燃料，1g該燃料燃燒產(chǎn)生CO₂（g）和H₂O（l）時(shí)放熱55.6kJ，試寫出表示該燃料燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式

 

（4）由X、Z、M、W四種元素中的三種組成的一種強(qiáng)酸，該酸的稀溶液能與銅反應(yīng)，離子方程式為

 

（5）由X、Z、M、W和Fe五種元素組成的摩爾質(zhì)量為392g/mol的化合物甲，1mol甲中含有6mol結(jié)晶水．對化合物甲進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
a．取甲的溶液加入過量的濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生白色沉淀和無色刺激性氣味氣體．過一段時(shí)間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；
b．另取甲的溶液，加入過量BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解
①甲的化學(xué)式為

 

．
②已知100mL 1mol/L 的甲溶液能與20mL 1mol/L的酸性KMnO₄溶液恰好反應(yīng)．寫出反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：

分析：原子序數(shù)由小到大排列的五種短周期元素X、Y、Z、M、W，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；元素Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，C或S符合，結(jié)合原子序數(shù)可知，Y不可能為S元素，故Y為C元素；Z、M左右相鄰，M、W位于同主族，令Z的原子序數(shù)為a，可知M原子序數(shù)為a+1，W原子序數(shù)為a+9，X、Z、M、W四種元素的原子序數(shù)之和為32，則1+a+a+1+a+9=32，解得a=7，故Z為N元素、M為O元素、W為S元素，據(jù)此解答．

解答： 解：原子序數(shù)由小到大排列的五種短周期元素X、Y、Z、M、W，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；元素Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，C或S符合，結(jié)合原子序數(shù)可知，Y不可能為S元素，故Y為C元素；Z、M左右相鄰，M、W位于同主族，令Z的原子序數(shù)為a，可知M原子序數(shù)為a+1，W原子序數(shù)為a+9，X、Z、M、W四種元素的原子序數(shù)之和為32，則1+a+a+1+a+9=32，解得a=7，故Z為N元素、M為O元素、W為S元素，
（1）元素W為S，在周期表中的位置是：第三周期ⅥA族，S^2-離子結(jié)構(gòu)示意圖是，故答案為：第三周期ⅥA族；；
（2）Z為N元素，單質(zhì)的電子式為，標(biāo)況下，試管中收集滿Z的氫化物，倒立于水中（溶質(zhì)不擴(kuò)散），一段時(shí)間后，氨氣體積等于溶液的體積，令體積為1L，則試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為

1L 22.4L/mol

1L

=0.045mol/L，
故答案為：；0.045mol/L；
（3）Y為C元素，常見的同素異形體有石墨、金剛石、C₆₀等，C最高價(jià)氧化物為二氧化碳，分子中的化學(xué)鍵類型極性共價(jià)鍵，氫化物中含氫量最高的物質(zhì)是常見的燃料，該物質(zhì)為CH₄，1g該燃料燃燒產(chǎn)生CO₂（g）和H₂O（l）時(shí)放熱55.6kJ，則1mol甲烷完全燃燒放出的熱量為55.6kJ×

1mol×16g/mol

1g

=889.6kJ，故甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ/mol，故答案為：石墨、金剛石、C₆₀； 極性共價(jià)鍵或共價(jià)鍵；CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ/mol；
（4）由H、N、O、S四種元素中的三種組成的一種強(qiáng)酸，該酸的稀溶液能與銅反應(yīng)，應(yīng)是稀硝酸與Cu反應(yīng)生成硝酸銅、NO與水，反應(yīng)離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=2Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=2Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（5）取甲的溶液加入過量的濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生白色沉淀和無色刺激性氣味氣體．過一段時(shí)間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，則說明甲中有亞鐵離子和銨根離子，另取甲的溶液，加入過量BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解，則說明甲中有硫酸根離子，1mol甲中含有6mol結(jié)晶水，即每個(gè)甲中含有6個(gè)結(jié)晶水，甲的摩爾質(zhì)量為392g/mol，則甲的化學(xué)式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O，（NH₄）₂Fe（SO₄）₂與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)的離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，故答案為：①（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O；②5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

點(diǎn)評：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，涉及核外電子排布、電子式、熱化學(xué)方程式、元素周期律等，難度中等．