Question

【題目】元素X、Q、Y、Z、M、R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)與次外層電子數(shù)之比為3∶4；R－、Z＋、X＋離子半徑逐漸減小；化合物XR常溫下為氣體，Q和Y在周期表中的位置相鄰。請回答下列問題。

(1)M原子的價電子排布圖是__________，Q的常見氫化物的立體構(gòu)型是_________________。

(2)寫出X、Y、R按原子個數(shù)之比1∶1∶1形成的化合物的結(jié)構(gòu)式:_______________。

(3)X與Y可分別形成10電子和18電子的分子，寫出該18電子分子轉(zhuǎn)化成10電子分子的化學方程式:_________。

(4)寫出單質(zhì)R的一種工業(yè)用途:_______________。

(5)圖表示由上述元素中的某兩種元素組成的氣體分子在一定條件下的密閉容器中充分反應(yīng)前后的轉(zhuǎn)化關(guān)系，寫出該轉(zhuǎn)化過程的化學方程式:_______。

(6)由X、Y、Z、M四種元素可形成一種離子化合物A，已知A既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，還能和氯水反應(yīng)，寫出A與氯水反應(yīng)的離子方程式:_____。

(7)科學家認為存在QX5這種物質(zhì)，且預(yù)測其與水劇烈反應(yīng)放出氣體，所得水溶液呈弱堿性，寫出該反應(yīng)的化學方程式:______________。

Answer 1

【答案】 三角錐形 H-O-Cl 2H2O22H2O＋O2↑ 制漂白粉(或制漂白液、用于自來水消毒等合理答案均可) 2SO2+O22SO3 HSO3-+H2O+Cl2=SO42-+2Cl-+3H+ NH5＋H2O=H2↑+NH3·H2O 或 NH5+H2O=H2↑+NH3↑+H2O 或 NH5=H2↑+NH3↑

【解析】

元素X、Q、Y、Z、M、R均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。Y元素原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，最外層電子數(shù)只能為6，則原子總數(shù)為8，Y為O元素；M原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3：4，最外層電子數(shù)也只能為6，則M為S元素；結(jié)合R-、Z+、X+離子所帶電荷可知，R元素位于第ⅦA族，Z、X位于第IA族，R原子序數(shù)大于硫，則R為Cl，化合物XR在常溫下為氣體，則X是H元素，Z的原子序數(shù)大于O，故Z為Na，Q和Y在周期表中的位置相鄰，則Q為N元素。

根據(jù)上述分析可知：X是H，Q是N，Y是O，Z是Na，M是S，R是Cl元素。

(1)M為S元素，原子核外有三個電子層，最外層電子排布式是3s23p4，價電子排布圖為；Q是N元素，其常見氫化物NH3的立體構(gòu)型為三角錐形；

(2)X、Y、R分別是H、O、Cl，三種元素按原子個數(shù)之比1∶1∶1形成的化合物HClO的結(jié)構(gòu)式為H-O-Cl；

(3)H元素與O元素形成的10電子、18電子的分子分別為H2O、H2O2，H2O2不穩(wěn)定，加熱會發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生H2O和O2，則該18電子分子轉(zhuǎn)化成10電子分子的化學方程式：2H2O22H2O＋O2↑；

(4)R的單質(zhì)為氯氣，在工業(yè)上可以制漂白粉，制漂白液，自來水消毒等；

(5)由圖可知，該轉(zhuǎn)化過程為SO2與O2反應(yīng)生成SO3，反應(yīng)化學方程式為：2SO2+O22SO3；

(6)由H、O、Na、S四種元素組成的一種離子化合物A，A既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，還能和氯水反應(yīng)，則A為NaHSO3，該物質(zhì)具有還原性，可以被氯水氧化為硫酸鈉，同時產(chǎn)生鹽酸，A與氯水反應(yīng)的離子方程式：HSO3-+H2O+Cl2=SO42-+2Cl-+3H+；

(7)科學家認為存在NH5這種物質(zhì)，且預(yù)測其與水劇烈反應(yīng)放出氣體，所得水溶液呈弱堿性，應(yīng)是氨水，該反應(yīng)的化學方程式：NH5+H2O=H2↑+NH3H2O，也可以寫為NH5+H2O=H2↑+NH3↑+H2O 或 NH5=H2↑+NH3↑。