Question

【題目】元素X、Q、Y、Z、M、R均為短周期主族元素，且原子序數依次增大。已知Y原子最外層電子數與核外電子總數之比為3∶4，M原子的最外層電子數與次外層電子數之比為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型是_________________。

(2)寫出X、Y、R按原子個數之比1∶1∶1形成的化合物的結構式:_______________。

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

(4)寫出單質R的一種工業用途:_______________。

(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前后的轉化關系，寫出該轉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，又能與氫氧化鈉溶液反應，還能和氯水反應，寫出A與氯水反應的離子方程式:_____。

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

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，且原子序數依次增大。Y元素原子最外層電子數與核外電子總數之比為3：4，最外層電子數只能為6，則原子總數為8，Y為O元素；M原子的最外層電子數與次外層電子數之比為3：4，最外層電子數也只能為6，則M為S元素；結合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之比1∶1∶1形成的化合物HClO的結構式為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不穩定，加熱會發生分解反應，產生H2O和O2，則該18電子分子轉化成10電子分子的化學方程式：2H2O22H2O＋O2↑；

(4)R的單質為氯氣，在工業上可以制漂白粉，制漂白液，自來水消毒等；

(5)由圖可知，該轉化過程為SO2與O2反應生成SO3，反應化學方程式為：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，又能與氫氧化鈉溶液反應，還能和氯水反應，則A為NaHSO3，該物質具有還原性，可以被氯水氧化為硫酸鈉，同時產生鹽酸，A與氯水反應的離子方程式：HSO3-+H2O+Cl2=SO42-+2Cl-+3H+；

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