Question

【題目】四種短周期元素在周期表中的相對位置如下圖所示，其中Z元素原子核外電子總數是其最外層電子數的3倍。

請回答下列問題：

（1）元素Z位于周期表中的位置_____________________。

（2）X、Y、Z三種元素的最高價氧化對應水化物中酸性由強到弱依次為________________（寫化學式）。

（3）X和Y形成一種有毒的二元化合物，其相對分子質量在50~60之間，且其分子式中X的質量分數約為46％，該化合物的分子式為__________，該分子中各原子最外層均滿足8電子穩定結構，其結構式為 ___________.

（4）寫出W的最高價氧化物對應水化物的濃溶液與X在加熱條件下反應的化學方程式_____________，

反應中若轉移12mol電子，消耗的還原劑質量為______g。

Answer 1

【答案】 第三周期第ⅤA族 HNO3> H3PO4> H2CO3 C2N2或N2C2 N≡C—C≡N C + 2H2SO4（濃） CO2↑+2SO2↑ + 2H2O 36g

【解析】首先利用Z的核外電子排布特點判斷出Z，進而結合元素在周期表中的位置判斷其余元素，最后依據元素周期律和相關物質的性質分析解答。

短周期元素，Z元素原子的核外電子總數是其最外層電子數的3倍，設最外層為x，Z位于第三周期，則（2+8+x）=3x，解得x=5，則Z為P；然后由元素周期表中的位置可知，X為C，Y為N，W為S，則（1）Z為P，原子結構中有3個電子層，最外層電子數為5，則位于元素周期表中的第三周期，第VA族；（2）非金屬性S＞P＞C，非金屬性越強，最高價含氧酸的酸性越強，因此酸性強弱順序是HNO3> H3PO4> H2CO3；（3）C和N形成一種有毒的二元化合物，其相對分子質量在50～60之間，且其分子式中X的質量分數約為46％，所以分子中碳原子個數介于和，因此該化合物的分子中碳原子個數2，則相對分子質量是，所以氮原子個數是，則分子式為C2N2或N2C2，該分子中各原子最外層均滿足8電子穩定結構，所以其結構式為N≡C—C≡N；（4）碳和濃硫酸在加熱條件下反應的方程式為C + 2H2SO4（濃） CO2↑+2SO2↑ + 2H2O；碳元素化合價從0價升高到＋4價，失去4個電子，因此每轉移12mol電子，消耗3mol碳，質量是36g。