Question

2．元素周期表中第 VIIA族元素的單質及其化合物的用途廣泛．
（1）與氯元素同族的短周期元素的原子結構示意圖為．
（2）能作為氯、溴、碘元素非金屬性（原子得電子能力）遞變規(guī)律的判斷依據(jù)為B、C（填字母）．
A．Cl₂、Br₂、I₂的熔點             B． Cl₂、Br₂、I₂的氧化性
C．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性       D． HCl、HBr、HI的酸性
（3）一定條件，在水溶液中1mol Cl^-、ClO_x^-（x=1，2，3，4）的能量（KJ）相對大小如圖所示．

①D為ClO₄^-（填離子符號）．
②B→A+C反應的熱化學方程式為3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol（用離子符號表示）．
（4）某化合物是一種不穩(wěn)定的物質，其分子組成可用O_xF_y表示，10mLO_xF_y氣體能分解生成15mLO₂和10mLF₂（同溫同壓）．
①該化合物的化學式為O₃F₂．
②已知該化合物分子中x個氧原子呈…O-O-O…鏈狀排列，則其電子式為，…O-O-O…鏈狀排列中中間氧的價態(tài)為0．

Answer 1

分析 （1）與氯元素同族的短周期元素為F；
（2）同一主族元素，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱，元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定、其單質的氧化性越強、其最高價氧化物的水化物酸性越強、與氫氣化合越容易；
（3）一定條件下，在水溶液1 mol Cl^-、ClO_x^-（x=1，2，3，4，）的能量（kJ）相對大小如圖所示．
①D中Cl元素化合價為+7價，據(jù)此判斷x值；
②B→A+C，根據(jù)轉移電子守恒得該反應方程式為3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反應熱=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol；
（4）①根據(jù)方程式中各物質的物質的量之比等于計量數(shù)之比，相同條件下的各氣體的物質的量之比等于其體積之比，計確定A的分子式．
②根據(jù)分子式結合已知條件寫其分子式，根據(jù)F顯-1價分析．

解答 解：（1）與Cl同一主族是短周期元素是F元素，F(xiàn)原子核外有2個電子層、最外層7個電子，其原子結構示意圖為，故答案為：；
（2）同一主族元素，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱，元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定、其單質的氧化性越強、其最高價氧化物的水化物酸性越強、與氫氣化合越容易，
故答案為：BC；
（3）①根據(jù)圖象知，D中Cl元素化合價為+7價，所以ClO_x^-中x為4，則D為ClO₄^-，故答案為：ClO₄^-；
②B→A+C，根據(jù)轉移電子守恒得該反應方程式為3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反應熱=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，所以該熱化學反應方程式為3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol，
故答案為：3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol；
（4）根據(jù)原子守恒配平方程式，
      O_xF_y =$\frac{x}{2}$O₂ +$\frac{y}{2}$F₂，
1×22.4L        $\frac{x}{2}$×22.4L       $\frac{y}{2}$×22.4L
   10mL          15mL          10mL
所以x=3；y=2；
故答案為：O₃F₂
（2）該分子中含3個O原子，根據(jù)“A分子中X個氧原子是…-O-O-O-…鏈狀排列”知，兩個F原子位于該分子的兩端，所以該分子的結構式為F-O-O-O-F，電子式為，F(xiàn)顯-價，則兩端的O原子顯+1價，所以中間的O原子顯0價．
故答案為：，0．

點評 本題考查較綜合，涉及原子結構、物質性質、元素周期律、蓋斯定律的應用、電子式等知識點，同時考查學生分析問題、解答問題能力，知道金屬性、非金屬性強弱判斷方法，題目難度中等．