Question

短周期主族元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，X原子最外層電子數(shù)為4，X與Y能形成原子個數(shù)比為1：1和1：2的化合物，Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物M堿性最強．
（1）寫出XY₂的結(jié)構(gòu)式

 

（2）少量XY₂通入M的水溶液，能完全被吸收，寫出化學方程式

 

（3）分別取等物質(zhì)的量濃度的M溶液各100mL，再通入一定量的XY₂，隨后分別各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol/L的鹽酸，在標準狀況下產(chǎn)生XY₂的體積（y軸）與所加入鹽酸的體積（x軸）的關(guān)系如圖（分A、B兩種情況）：

①在A情況下，溶質(zhì)是（填化學式）

 

．
②在B情況下，溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為

 

．
③原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,離子方程式的有關(guān)計算

專題：計算題,元素周期律與元素周期表專題

分析：短周期主族元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物M堿性最強，則Z為鈉元素，M為氫氧化鈉，X原子最外層電子數(shù)為4，則X為第ⅣA族元素，即X為碳元素，X與Y能形成原子個數(shù)比為1：1和1：2的化合物，且原子序數(shù)小于鈉，所以Y為氧元素，據(jù)此答題；

解答： 解：短周期主族元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物M堿性最強，則Z為鈉元素，M為氫氧化鈉，X原子最外層電子數(shù)為4，則X為第ⅣA族元素，即X為碳元素，X與Y能形成原子個數(shù)比為1：1和1：2的化合物，且原子序數(shù)小于鈉，所以Y為氧元素，
（1）XY₂為CO₂，它的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，
故答案為：O=C=O； 
（2）少量CO₂通入NaOH的水溶液，能完全被吸收，化學方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，
故答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O； 
（3）①圖A中開始生成CO₂氣體至最大時，消耗HCl為50mL，若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中不含NaHCO₃，由Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，將CO₃^2-轉(zhuǎn)化為HCO₃^-應(yīng)消耗HCl為50mL，而圖象中開始生成CO₂氣體時消耗HCl體積為100mL，說明該階段還發(fā)生反應(yīng)NaOH+HCl=NaCl+H₂O，溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na₂CO₃，
故答案為：NaOH、Na₂CO₃．
②圖B中開始生成CO₂氣體至最大時，消耗HCl為100mL，若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中不含NaHCO₃，由Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，將CO₃^2-轉(zhuǎn)化為HCO₃^-應(yīng)消耗HCl為100mL，而圖象中開始生成CO₂氣體時消耗HCl體積為50mL，說明該階段只發(fā)生Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，故二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中含NaHCO₃、Na₂CO₃，令NaHCO₃、Na₂CO₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)碳原子守恒可知：x+y=

0.448

22.4

，反應(yīng)最終為NaCl，結(jié)合鈉離子、氯離子守恒可知：x+2y=0.15×0.2，聯(lián)立方程解得：x=0.01mol、y=0.01mol，故Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物，其物質(zhì)的量之比為1：1，
故答案為：n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=1：1．
③圖B中加入150mL鹽酸時，溶液中溶質(zhì)都恰好完全反應(yīng)，此時溶液為NaCl溶液，根據(jù)守恒可知20mL溶液中n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl））=0.15L×0.2mol/L=0.03mol，故原氫氧化鈉溶液的濃度=

0.03mol

0.02L

=1.5mol/L，
故答案為：1.5mol/L．

點評：本題主要考查了結(jié)構(gòu)式、化學反應(yīng)方程式、化學計算等知識，中等難度，元素推斷是解題的關(guān)鍵，本題的難度在化學計算，解時要注意理解圖中給出的信息．