Question

14．X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，元素Z在地壳中含量最高，J元素的焰色反应呈黄色，Q的最外层电子数与其电子总数比为3：8，X能与J形成离子化合物，且J⁺的半径大于X^-的半径，Y₂是空气主要成分之一．请回答：
（1）Q元素在周期表中的位置第三周期ⅥA族；
（2）这五种元素原子半径从大到小的顺序为Na＞S＞N＞O＞H（填元素符号）
（3）元素的非金属性Z＞Q（填“＞”或“＜”），下列各项中，不能说明这一结论的事实有c（填序号）
A．Q的氢化物的水溶液在空气中会变浑浊    B．Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价
C．Z和Q的单质的状态           D． Z和Q在周期表中的位置
（4）Q的氢化物与它的低价氧化物反应的化学方程式为2H₂S+SO₂=2H₂O+3S↓．
（5）X与Y可形成分子A，写出A的电子式；实验室制备气体A的化学方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
（6）若使A按下列途径完全转化为F：

①写出C→F的化学反应方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
②25.6g铜与一定浓度的F反应，产生标准状况下YO、YO₂混合气8.96L，则参加反应的F物质的量为1.2mol．

Answer 1

分析 X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，元素Z在地壳中含量最高，则Z为O元素；J元素的焰色反应呈黄色，则J为Na；Q的最外层电子数与其电子总数比为3：8，原子序数大于Na元素，故Z处于第三周期，则Q为S元素；X能与J形成离子化合物，且J⁺的半径大于X^-的半径，可推知X为H元素；Y₂是空气主要成分之一，原子序数小于氧，则Y为N元素．
（1）主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；
（2）同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大；
（3）同主族自上而下非金属性减弱，可利用气态氢化物的稳定性、单质之间的置换反应来、元素相互化合时化合价等说明，物质状态属于物理性质，不能比较非金属性强弱；
（4）Q的氢化物H₂S与它的低价氧化物SO₂反应生成硫与水；
（5）X与Y可形成分子A为NH₃，实验室利用氯化铵与氢氧化钙在加热条件下制备氨气；
（6）A为NH₃，与D连续反应生成C，C与水反应得到E，则D为O₂，E为NO、C为NO₂、F为HNO₃．

解答 解：X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，元素Z在地壳中含量最高，则Z为O元素；J元素的焰色反应呈黄色，则J为Na；Q的最外层电子数与其电子总数比为3：8，原子序数大于Na元素，故Z处于第三周期，则Q为S元素；X能与J形成离子化合物，且J⁺的半径大于X^-的半径，可推知X为H元素；Y₂是空气主要成分之一，原子序数小于氧，则Y为N元素．
（1）Q为S元素，原子核外有3个电子层、最外层电子数为6，处于周期表中第三周期ⅥA族，
故答案为：第三周期ⅥA族；
（2）同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大，故原子半径：Na＞S＞N＞O＞H，
故答案为：Na＞S＞N＞O＞H；
（3）O、S同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性O＞S；
a．H₂S的水溶液放置在空气中会变浑浊，说明氧气能氧化硫化氢生成硫，则氧气的氧化性大于S，说明O元素非金属较强，故a正确；
b．S与O元素形成的化合物中S元素表现正化合价，O元素表现负化合价，氧原子对键合电子吸引力更大，故氧元素非金属性较强，故b正确；
c．单质状态属于物理性质，不能比较非金属性强弱，故c错误；
d．同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性O＞S，故d正确，
故答案为：＞；c；
（4）Q的氢化物H₂S与它的低价氧化物SO₂反应的化学方程式为：2H₂S+SO₂=2H₂O+3S↓；
故答案为：2H₂S+SO₂=2H₂O+3S↓；
（5）X与Y可形成分子A为NH₃，氨气的电子式为，实验室制备气体A的化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，
故答案为：；2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（6）A为NH₃，与D连续反应生成C，C与水反应得到E，则D为O₂，E为NO、C为NO₂、F为HNO₃．
①C→F 的反应方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
②Cu的物质的量为$\frac{25.6g}{64g/mol}$=0.4mol，生成为Cu（NO₃）₂为0.4mol，生成NO、NO₂的总物质的量为$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，根据N元素守恒可知参加反应的HNO₃为0.4mol×2+0.4mol=1.2mol，
故答案为：1.2mol．

点评 本题考查结构性质位置关系应用、元素化合物推断，注意掌握金属性、非金属性强弱比较实验事实，掌握中学常见的连续反应，（6）中注意利用守恒法计算，难度中等．