Question

【題目】前四周期主族元素X、Y、M、N的信息如下：

	有關信息
X	X元素的原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍
Y	Y元素所在主族序數(shù)與周期序數(shù)之差為4，Y是同周期中原子半徑最小的元素
M	常溫下單質呈液態(tài)的非金屬元素
N	N的化合物在灼燒時焰色呈黃色

請回答下列問題：

(1)M元素在周期表中的位置______________________。

(2)Y元素的簡單陰離子結構示意圖_______________。

(3)化合物N2X2的電子式為_______________，試寫出它的一種用途_______________。

(4)設計方案證明M、Y元素的得電子能力強弱：______________________________________。

(5)Y的單質是一種重要的化工原料，在工農業(yè)生產、生活中有著重要的應用。為探究Y單質的性質，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。

①實驗中制取氣體的化學方程式為：__________________________________________，該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為_________________________

②裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤的紅色布條，理論上裝置_____中的紅色布條褪色，但實驗過程中該同學發(fā)現(xiàn)裝置B、C中的布條均褪色，其原因可能是_________________。

③寫出該氣體與FeCl2溶液反應的離子方程式____________________________________。

④工業(yè)上常用石灰乳吸收制該氣體制得漂白粉，漂白粉的必須密封保存，否則易失效，原因是____(用化學方程式表示)。

Answer 1

【答案】第四周期第VIIA族 供氧劑或漂白劑 取NaBr溶液少許于試管中，滴加氯水，振蕩，然后滴入CCl4，振蕩靜置，觀察到液體分層，下層呈橙色 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 1：2 C Cl2中可能混有少量的水蒸氣 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣ Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，2HClO2HCl+O2↑

【解析】

(1)X元素的原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則X核外電子排布是2、6，X是O元素；

(2) Y元素所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4，Y是同周期中原子半徑最小的元素，則Y是Cl元素；

(3)常溫下M單質是呈液態(tài)的非金屬元素，則M是Br元素；

N的化合物在灼燒時焰色呈黃色，故N為Na元素，以此解答該題。

根據(jù)上述分析可知：X是O，Y是Cl，M是Br，N是Na元素。

(1)M是Br元素，原子核外電子排布是2、8、18、7，位于元素周期表第四周期第ⅦA族；

(2)Y為Cl，Cl元素的簡單陰離子Cl-是Cl原子得到1個電子形成的陰離子，最外層滿足8個電子的穩(wěn)定結構，共有3個電子層，Cl-的結構示意圖為：；

(3)X是O，N是Na元素，則N2X2是Na2O2，該化合物是離子化合物，Na+與O22-通過離子鍵結合，O22-中2個O原子之間通過共價鍵結合，其電子式為：；該物質與H2O、CO2反應產生氧氣，因此常用作呼吸面具的供氧劑；由于其具有強的氧化性，能夠將有色物質氧化變?yōu)闊o色物質，也常作漂白劑；

(4)元素的非金屬性：Cl＞Br，元素的非金屬性越強，其單質的氧化性就越強，活動性強的可以將活動性弱的置換出來，因此可以把少量氯滴入到NaBr溶液中，振蕩，然后加入CCl4，振蕩，若液體分層，下層呈橙色，就證明發(fā)生反應：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，說明Cl元素得到電子的能力比Br元素強；

(5)①在A中濃鹽酸與MnO2混合加熱，發(fā)生反應制取氯氣，反應方程式為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，在該反應中MnO2為氧化劑，HCl為還原劑，1 mol MnO2反應消耗4 mol HCl，其中2 mol HCl被氧化，做還原劑，失去電子變?yōu)?/span>Cl2，另外2 mol HCl其酸的作用，反應后與Mn2+結合為MnCl2，故該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：2；

②干燥的氯氣不具有漂白性，潮濕的氯氣中氯氣與水反應產生的HClO具有漂白性，因此能夠使有色物質褪色。在裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤的紅色布條，理論上裝置C中的紅色布條褪色，但實驗過程中該同學發(fā)現(xiàn)裝置B、C中的布條均褪色，其原因可能是Cl2中可能混有少量的水蒸氣，Cl2與H2O反應產生了具有漂白作用的HClO；

③Cl2具有強的氧化性，可以將Fe2+氧化產生Fe3+，反應的離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣；

④漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，由于酸性：H2CO3＞HClO，漂白粉會與空氣中CO2及H2O發(fā)生反應：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO，反應產生的HClO不穩(wěn)定，光照分解產生HCl、O2，反應方程式為：2HClO2HCl+O2↑，因此漂白粉必須密封保存在陰暗處，否則易失效。