Question

U、V、W、X、Y、Z六种原子序数依次增大前20号元素，其中U和X，W和Y分别在同一主族，Y的原子序数是W的原子序数两倍，Z的原子序数是U和X的原子序数之和．根据以上条件回答下列问题：
（1）写出U、V组成的阴离子（U、V都满足8电子稳定结构）和Z的阳离子形成的化合物的电子式：

；
（2）W元素可分别U、Y形成多种常见的阴离子．某溶液是由其中若干种阴离子组成的无机钠盐溶液，为了检验该溶液中的阴离子，分别取两份溶液进行如下实验：
①第一份溶液中加入足量盐酸溶液，只产生无色气体；
②第二份溶液中加入足量的BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，再加入足量的稀HNO₃，白色沉淀质量减少．
由此得出的结论是

一定含有碳酸根离子，亚硫酸根离子和硫酸根离子至少有一种

．

Answer 1

分析：根据U、V、W、X、Y、Z六种原子序数依次增大前20号元素，其中U和X，W和Y分别在同一主族，Y、W的原子序数相差8，Y的原子序数是W的原子序数两倍知，所以Y是硫元素，W是氧元素；Z的原子序数是U和X的原子序数之和，U和X在同一主族，且U、X、Z的原子序数不大于20，若U、X的原子序数相差2，不符合题意；所以若U、X的原子序数相差8，设U的原子序数为a，a+a+8≤20，所以a≤6，且Z的原子序数大于16，所以a为6，故U为碳元素，X为硅元素，Z为钙元素；U、V、W三种原子序数依次增大，U为碳元素，W是氧元素，所以V是氮元素．
（1）根据U、V组成的阴离子（U、V都满足8电子稳定结构）和Z的阳离子确定形成的化合物，并写出其电子式；
（2）W元素可分别U、Y形成多种常见的阴离子，W和U形成的阴离子有碳酸根离子和碳酸氢根离子，W和Y形成的阴离子有亚硫酸根离子和硫酸根离子，根据实验现象判断含有的离子．

解答：解：（1）通过以上分析知，U、V、W、X、Y、Z分别是碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素、钙元素，U、V组成的阴离子（U、V都满足8电子稳定结构），所以该阴离子是CN^-，Z的阳离子是钙离子，所以氢氰根离子和钙离子形成的离子化合物是氰化钙，电子式为，
故答案为：；
（2）W元素可分别U、Y形成多种常见的阴离子，W和U形成的阴离子有碳酸根离子和碳酸氢根离子，W和Y形成的阴离子有亚硫酸根离子和硫酸根离子；
①第一份溶液中加入足量盐酸溶液，只产生无色气体，说明含有弱酸根离子，碳酸根离子、碳酸氢根离子和亚硫酸根离子都是弱酸根离子，所以能和盐酸反应生成无色气体的离子可能是碳酸根离子、硫酸根离子和亚硫酸根离子；
②第二份溶液中加入足量的BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，再加入足量的稀HNO₃，白色沉淀质量减少，能和氯化钡反应生成沉淀的有碳酸根离子、硫酸根离子和亚硫酸根离子，再加入足量的稀HNO₃，白色沉淀质量减少，说明含有弱酸根离子，但亚硫酸根离子能被硝酸氧化生成硫酸根离子，所以该溶液中一定含有碳酸根离子，可能含有亚硫酸根离子和硫酸根离子至少有一种．
故答案为：一定含有碳酸根离子，亚硫酸根离子和硫酸根离子至少有一种．

点评：本题考查了元素化合物的推断，难度不大，注意硝酸能氧化亚硫酸根离子生成硫酸根离子．