Question

【題目】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如下表所示，這四種元素原子的最外層電子數之和為21。請用化學用語回答下列問題：

(1)寫出Ｗ含有8個中子的核素的化學符號_____________。

(2)元素Z的最高價氧化物對應的水化物的化學式為_____________。

(3)在X、Y、Z三種元素中，其離子半徑按由大到小的排列順序為________________。

(4)X、Z的氣態氫化物沸點較高是________，原因是____________________。

(5)化合物Y2X3中含有的化學鍵類型是________。工業上冶煉Y單質的方法是________（填字母）。

A．重力沉降法 B．熱分解法 C．熱還原法 D．電解法

(6)水中錳含量超標，容易使潔具和衣物染色、使水產生異味。ZX2可以用來除去水中超標的Mn2+，生成一種黑色沉淀，同時測得消耗13.50g ZX2時，共轉移了1mol電子，則反應的離子方程式是___________________________________。

Answer 1

【答案】 HClO4 r(Cl－)> r(O2－)> r(Al3+) H2O 水分子間形成氫鍵，使分子間作用力增大，沸點升高 離子鍵 D 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+

【解析】(1)根據質量數=質子數+中子數關系，寫出氮元素含有8個中子的核素的化學符號。

(2)元素氯的最高價氧化物對應的水化物為高氯酸。

(3)電子層數越多，半徑越大；核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小。

(4)水分子間有氫鍵，熔沸點較高。

(5)氧化鋁為離子化合物，電解熔融的氧化鋁可以得到金屬鋁。

詳解:根據元素在周期表中的位置及四種元素原子的最外層電子數之和為21可知：X為氧，Y為鋁，Z為氯；W為氮；

(1) W為氮元素，氮的核電荷數為7，質量數為7+8=15，所以含有8個中子的核素的化學符號；正確答案：。

(2) 元素Z為氯，氯的最高價氧化物對應的水化物的化學式為HClO4；正確答案：HClO4。

(3)核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，電子層數越多，半徑越大，r(Cl－)>r(O2－)>r(Al3+)；正確答案：r(Cl－)>r(O2－)>r(Al3+)。

(4) X的氣態氫化物為水，Z的氣態氫化物為氯化氫，由于水分子間形成氫鍵，使分子間作用力增大，沸點升高，所以X、Z的氣態氫化物沸點較高是H2O；正確答案：H2O；水分子間形成氫鍵，使分子間作用力增大，沸點升高。

(5) 化合物Y2X3為氧化鋁，屬于離子化合物，含有離子鍵；工業上電解熔融的氧化鋁得到金屬鋁和氧氣；正確答案：離子鍵；D。

(6) ZX2為ClO2，物質的量為13.50/67.5=0.2mol,轉移電子1mol電子，則1molClO2完全反應轉移電子5mol,所以ClO2由+4價降低-1價，Mn2+被氧化生成二氧化錳，反應離子方程式：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+；正確答案：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+。