Question

主族元素R的最高價氧化物R₂O 4.7g溶于95.3g水中，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為5.6%，R原子核中含有20個中子；主族元素Q，其單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)放出O₂，并能跟R形成典型的離子化合物RQ．試通過計算求：
（1）R和Q各為什么元素（寫出推導過程）；
（2）寫出R和Q在元素周期表中的位置；
（3）將4.7g R₂O溶于多少克水中，使每50個水分子溶有1個R⁺（寫出計算過程）．

Answer 1

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

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：（1）主族元素Q，其單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)放出O₂，則Q為F元素；設(shè)出R的相對原子量，然后根據(jù)反應(yīng)方程式及溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算出R的相對原子質(zhì)量，再根據(jù)R的中子數(shù)計算出其質(zhì)子數(shù)，從而判斷R、Q的名稱；
（2）根據(jù)計算結(jié)果判斷R和Q在元素周期表中的物質(zhì)；
（3）根據(jù)n=計算4.7g R₂O的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計算參加反應(yīng)水的物質(zhì)的量，根據(jù)溶液中水分子與R⁺離子數(shù)量關(guān)系計算溶液中水的物質(zhì)的量，兩部分相加可得需要水的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）設(shè)R的相對原子質(zhì)量為M，R₂O與水反應(yīng)生成ROH的質(zhì)量為x，
  R₂O+H₂O═2ROH
 2M+16　  2（M+17）
 4.7g　　 x
則：

2M+16

4.7g

=

2(M+17)

x

，
解得：x=

4.7(M+17)

M+8

g，
溶液中ROH的質(zhì)量分數(shù)為：w（ROH）=

4.7(M+17) M+8 g

(4.7+95.3)g

×100%=5.6%，
解得：M=39，
R原子核中含有20個中子，R原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為：39-20=19，則R為K，
又因Q能與水反應(yīng)置換O₂，并能跟R形成離子化合物RQ，則Q為-1價元素，為ⅦA族，則Q為F，
答：R為K元素，Q為F元素；
（2）根據(jù)分析可知，R為K元素，位于周期表中第4周期ⅠA族；Q為F元素，位于周期表中第2周期ⅦA族，
答：R在第4周期ⅠA族，Q在第2周期ⅦA族；
（3）R₂O為K₂O，設(shè)與K₂O反應(yīng)的水的質(zhì)量為x，生成氫氧化鉀的物質(zhì)的量為y，
則：K₂O+H₂O═2KOH
   94g  18g　 2mol
 4.7g　　x　   y
則：x=

18g×4.7g

94g

=0.9g，y=

2mol×4.7g

94g

=0.1mol，
50個水分子溶有1個R⁺，則水分子的物質(zhì)的量為鉀離子的50倍，所以水的物質(zhì)的量為：0.1mol×50=5mol，
共需要水的質(zhì)量為：0.9g+18g/mol×5mol=90.9g，
答：需要加入水的質(zhì)量為90.9g．

點評：本題考查元素化合物推斷、化學方程式有關(guān)計算，題目難度中等，（3）中計算水的總質(zhì)量為易錯點，注意不要忽略參加反應(yīng)的水的質(zhì)量，試題側(cè)重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．