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【题目】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之比为3∶8,X能与J形成离子化合物,且J的半径大于X的半径,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答:

(1)Q元素在周期表中的位置为________________

(2)将这五种元素原子半径从大到小排列,排在第三的元素原子是______________(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________(填序号)。

A.Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊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)X与Y可形成分子A,也可形成阳离子B,A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反,写出阳离子B的立体构型为__________,离子中键角为_________;X与Q在一定条件下可以形成极不稳定的原子个数比为1:1的化合物,该化合物分子中既有极性键又有非极性键,写出该分子的结构式________________

(5)M和N均为上述五种元素中的三种组成的化合物,且M和N都为强电解质,M和N在溶液反应既有沉淀出现又有气体产生,写出M和N反应的化学方程式:______

【答案】第三周期第ⅥA族N>C正四面体109°28H-S-S-HNa2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2↑+ H2O

【解析】

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ZO元素;J元素的焰色反应呈黄色,则JNa;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Q处于第三周期,则QS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XH元素;Y2是空气主要成分之一,则YN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)根据“层多径大,序大径小”进行排序;

(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)NH4+,呈正四面体型,键角为109°28,;;H2S2结构式模仿双氧水写出。

(5)Na2S2O3和硫酸反应生成硫酸钠、硫、和二氧化硫,以此写出反应方程式。

Z元素在地壳中含量最高,Z为O元素;J元素的焰色反应呈黄色,J为Na元素;Q的原子序数大于J,Q的最外层电子数与其电子总数之比为3:8,Q为S元素;Y的原子序数小于Z,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,Y为N元素;X的原子序数小于Y,X能与J形成离子化合物且J+的半径大于X-的半径,X为H元素。

(1)Q为S元素,S元素在周期表中的位置为第三周期第VIA族。

(2)根据“层多径大,序大径小”,五种元素原子半径由大到小的顺序为Na>S>N>O>H,排在第三的元素原子是N。

(3)Z为O元素,Q为S元素,O位于第二周期第VIA族,S位于第三周期第VIA族,根据“同主族从上到下元素的非金属逐渐减弱”,元素的非金属性Z>Q。A项,Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊,发生的反应为O2+2H2S=2S↓+2H2O,通过该反应能说明O的非金属性强于S;B项,O与S形成的化合物中,O呈负价,S呈正价,能说明O的非金属性强于S;C项,Z和Q的单质的状态属于物理性质,不能说明O和S的非金属性强弱;D项,O和S处于同主族,O在S的上面,根据“同主族从上到下元素的非金属逐渐减弱”,Z和Q在周期表中的位置能说明O的非金属性强于S;答案选C。

(4)H与N可形成分子A,也可形成阳离子B,A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反,则A为NH3,B为NH4+,呈正四面体型,键角为109°28。H与S形成的极不稳定的原子个数比为1:1的化合物中既有极性键又有非极性键,该化合物为H2S2,H2S2的电子式为,结构式为H—S—S—H。

(5)由H、N、O、Na、S中的三种组成的化合物M和N均为强电解质,M和N在溶液中反应既有沉淀出现又有气体产生,M和N为H2SO4和Na2S2O3,M和N反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。

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