Question

3．X、Y、Z、R、M、N為六種短周期元素，其原子半徑和最外層電子數之間的關系如下圖一所示，用化學用用語答問題：

（1）Z在周期表中的位置第二周期ⅤA族；M的原子結構示意圖．
（2）比較R、N、M三種元素簡單離子的半徑由小到大的順序Na⁺＜O^2-＜S^2-．
（3）化合物RYZ的電子式為，它能與雙氧水在酸性條件下反應，生成兩種無毒氣體，其離子方程式為2CN^-+5H₂O₂+2H⁺═N₂↑+2CO₂↑+6H₂O．
（4）X和Y兩種元素可以組成一種4原子氣體分子，它的空間構型為直線型；已知常溫下，1g 該物質完全燃燒放出akJ熱量．寫出表示該物質燃燒熱的熱化學方程式C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l））△H=-26akJ/mol．
（5）上圖二轉化關系中的A、B、C、D四種化合物均由上述六種元素中的若干種構成，其中B為氣體．
①若C的溶液呈酸性，則C溶液中離子濃度由大到小的順序是c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
②若C的溶液呈堿性，則C可能是NaHCO₃或NaHS（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R、M、N為六種短周期元素，X、R最外層只有一個電子，為第IA族元素；Y最外層有4個電子，位于第IVA族，Z原子最外層有5個電子，位于第VA族，M、N最外層有6個電子，位于第VIA族；
R原子半徑最大，為Na元素，X原子半徑最小，為H元素；Y原子和Z原子半徑接近、M原子半徑大于Y而最外層電子數大于Y，所以Y是C、Z是N、M為S元素、N為O元素，結合對應單質、化合物的性質以及元素周期律解答（1）～（4）；
（5）上圖二轉化關系中的A、B、C、D四種化合物均由上述六種元素中的若干種構成，其中B為氣體，可能為二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等，則A可為NaOH．
①C為過量B反應生成，應為酸式鹽，若C的溶液呈酸性，應為NaHSO₃；
②若C的溶液呈堿性，則C可能是水解呈堿性的酸式鹽，以此解答該題．

解答 解：（1）由以上分析可知Z為N元素，位于周期表第二周期ⅤA族，M為S元素，原子結構示意圖為，
故答案為：第二周期ⅤA族；；
（2）Na⁺、O^2-具有相同的核外電子排布，核電荷數越大離子半徑越小，則Na⁺＜O^2-，比其它兩種離子多一個電子層，S^2-離子半徑最大，則應為Na⁺＜O^2-＜S^2-，
故答案為：Na⁺＜O^2-＜S^2-；
（3）化合物RYZ為NaCN，為離子化合物，含有C≡N，電子式為，它能與雙氧水在酸性條件下反應，生成兩種無毒氣體，應生成二氧化碳和氮氣，反應的離子方程式為2CN^-+5H₂O₂+2H⁺═N₂↑+2CO₂↑+6H₂O，
故答案為：；2CN^-+5H₂O₂+2H⁺═N₂↑+2CO₂↑+6H₂O；
（4）H和C兩種元素可以組成一種4原子氣體分子，應為C₂H₂，為直線型分子；已知常溫下，1g 該物質完全燃燒放出akJ熱量，則1mol乙炔完全燃燒放出26akJ的熱量，該物質燃燒熱的熱化學方程式為C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l））△H=-26akJ/mol，
故答案為：直線型；C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l））△H=-26akJ/mol；
（5）上圖二轉化關系中的A、B、C、D四種化合物均由上述六種元素中的若干種構成，其中B為氣體，可能為二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等，則A可為NaOH，C、D為酸式鹽和正鹽的轉化．
①C為過量B反應生成，應為酸式鹽，若C的溶液呈酸性，應為NaHSO₃，呈酸性，說明HSO₃^-電離程度大于水解程度，因HSO₃^-部分電離和水解，則c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺），溶液中存在HSO₃^-和水的電離，則c（H⁺）＞c（SO₃^2-），c（SO₃^2-）略小于c（H⁺），則c（SO₃^2-）＞c（OH^-），則溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
②若C的溶液呈堿性，則C可能是水解呈堿性的酸式鹽，可為NaHCO₃或NaHS，故答案為：NaHCO₃或NaHS．

點評 本題綜合考查元素周期表的位構性以及無機物的推斷，為高考常見題型和高頻考點，側重考查學生的分析能力，本題注意把握原子的半徑以及電子層的變化規(guī)律，把握相關物質的性質以及轉化關系，學習中掌握電子式、熱化學方程式的書寫，加強基礎知識的學習，難度中等．