Question

8．已知A、B、C、D、X、Y、Z七種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，A是元素周期表中原子半徑最小的，B的最高價氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成鹽，且B的核電荷數(shù)比Y的最外層電子數(shù)多1．C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，D原子半徑在同周期中除稀有氣體外最大，X是同周期中簡單離子半徑最小的元素．請回答下列問題：
（1）B在元素周期表的位置為第二周期VA族．
（2）C、D、Y、Z三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序為S^2-＞Cl^-＞O^2-＞Na⁺（用離子符號表示）．
（3）Y的離子結(jié)構(gòu)示意圖，A與C形成的10電子分子的電子式為．
（4）下列事實能證明C與Y非金屬性強弱的是BC（選填字母序號）．
A．常溫下，Y的單質(zhì)呈固態(tài)，C的單質(zhì)呈氣態(tài)
B．C的氫化物的穩(wěn)定性強于Y的氫化物
C．C與Y形成的化合物中，Y呈正價
D．C的氫化物的沸點高于Y的氫化物
E、C的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性強于Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物
（5）已知Y、Z兩種元素形成的化合物H，H結(jié)構(gòu)與過氧化氫相似，屬于共價（填“離子”或“共價”）化合物．6.75g的H中含有的共用電子對數(shù)目為0.15N_A．
（6）將一定質(zhì)量的X與鎂的合金投入100mL一定濃度的鹽酸中，合金完全溶解．向所得溶液中滴加濃度為5mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的體積關(guān)系如圖．（橫坐標體積單位是mL，縱坐標質(zhì)量單位是 g）求：
①加入NaOH溶液160-180mL過程中反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
②合金中Mg的質(zhì)量為4.8g，
所用HCl 的物質(zhì)的量濃度為8mol/L．

Answer 1

分析 已知A、B、C、D、X、Y、Z七種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，A是元素周期表中原子半徑最小的，A為H元素；B的最高價氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成鹽，B為N元素，且B的核電荷數(shù)比Y的最外層電子數(shù)多1，Y為S元素；C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，C為O元素；D原子半徑在同周期中除稀有氣體外最大，D為Na，X是同周期中簡單離子半徑最小的元素，X為Al，結(jié)合原子序數(shù)Z的最大，則Z為Cl．
（1）B為N元素；
（2）電子層越多，離子半徑越大，具有相同電子排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小；
（3）Y為S，離子核外電子數(shù)為18，A與C形成的10電子分子為水；
（4）利用氫化物的穩(wěn)定性、化合物中活潑非金屬顯負價、最高價含氧酸的酸性比較非金屬性；
（5）Y、Z兩種元素形成的化合物H，H結(jié)構(gòu)與過氧化氫相似，H的結(jié)構(gòu)式為Cl-S-S-Cl；
（6）由圖可知，Al、Mg與鹽酸反應(yīng)后，鹽酸過量，0～20mL發(fā)生HCl+NaOH=NaCl+H₂O，20mL～160mL時生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，160-180mL發(fā)生Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，結(jié)合反應(yīng)計算．

解答 解：由上述分析可知，A為H，B為N，C為O，D為Na，X為Al，Y為S，Z為Cl，
（1）B在元素周期表的位置為第二周期VA族，故答案為：第二周期VA族；
（2）電子層越多，離子半徑越大，具有相同電子排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小，則離子半徑為S^2-＞Cl^-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：S^2-＞Cl^-＞O^2-＞Na⁺；
（3）Y的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，A與C形成的10電子分子為H₂O，電子式為為，
故答案為：；；

（4）A．常溫下，Y的單質(zhì)呈固態(tài)，C的單質(zhì)呈氣態(tài)，不能比較非金屬性，故A不選；
B．C的氫化物的穩(wěn)定性強于Y的氫化物，可知非金屬性C大于Y，故B選
C．C與Y形成的化合物中，Y呈正價，可知非金屬性C大于Y，故C選；
D．C的氫化物的沸點高于Y的氫化物，與水分子間含氫鍵有關(guān)，不能比較非金屬性，故D不選；
E、C為O，不存在正價，不能利用最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性比較非金屬性，故E不選；
故答案為：BC；
（5）Y、Z兩種元素形成的化合物H，H結(jié)構(gòu)與過氧化氫相似，H的結(jié)構(gòu)式為Cl-S-S-Cl，只含共價鍵，為共價化合物，6.75g的H中含有的共用電子對數(shù)目為$\frac{6.65g}{135g/mol}$×3×N_A=0.15N_A，
故答案為：共價；0.15N_A；
（6）①加入NaOH溶液160-180mL過程中反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2 H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2 H₂O；
②由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開始產(chǎn)生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，該階段消耗氫氧化鈉140mL，由氫氧根守恒可知3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=n（NaOH）=（0.16L-0.02L）×5mol/L=0.7mol．從加入氫氧化鈉溶液160mL～180mL溶解氫氧化鋁，該階段發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，所以n[Al（OH）₃]=（0.18L-0.16L）×5mol/L=0.1mol，故3×0.1mol+2n[Mg（OH）₂]=0.7mol，解得n[Mg（OH）₂]=0.2mol，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=0.2mol，所以Mg的質(zhì)量為0.2mol×24g/mol=4.8g；
加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒此時溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.16L×5mol/L=0.8mol，根據(jù)氯元素守恒n（HCl）=0.8mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.8mol}{0.1L}$=8mol/L，
故答案為：4.8；8．

點評 本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，為高頻考點，把握元素的性質(zhì)、元素化合物知識來推斷元素為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，綜合性較強，題目難度不大．