Question

3．已知X、Y、Z、M、G是五种短周期主族元素，且原子序数依次增大．X原子核内只有1个质子，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Y与G同主族，Z的一种单质能吸收对人体有害的紫外线，M是地壳中含量最高的金属元素．请回答下列问题：
（1）G在元素周期表中的位置为第三周期ⅣA族；
（2）常温下，下列物质不能与M的单质发生反应的是d（填字母）．
a．CuSO₄溶液   b．O₂   c．浓硝酸   d．Na₂CO₃固体
（3）按原子个数N（X）：N（Y）：N（Z）=6：2：1组合成化合物R，写出R的分子式：C₂H₆O，若R能与金属钠反应产生H₂，则该反应的化学方程式是2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑；．
（4）用浓硝酸化的X₂Z₂溶液完成下列实验：
实验现象：试管Ⅰ中产生气泡，试管Ⅱ中溶液变蓝．
写出试管Ⅰ中发生反应的离子方程式：2MnO₄^-+6H⁺+5H₂O₂═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O．
由实验可知，O₂、KMnO₄、I₂的氧化性由大到小的顺序为KMnO₄＞O₂＞I₂．．

Answer 1

分析 已知X、Y、Z、M、G是五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，X原子核内只有1个质子，则X为H元素；M是地壳中含量最高的金属元素，则M为Al元素；Z的一种单质能吸附对人体有害的紫外线，该单质为臭氧，则Z为O元素；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，且为主族元素，其原子序数小于O，则Y含有2个电子层，最外层含有4个电子，为C元素；Y与G同主族，则G为Si元素，据此进行解答．

解答 解：已知X、Y、Z、M、G是五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，X原子核内只有1个质子，则X为H元素；M是地壳中含量最高的金属元素，则M为Al元素；Z的一种单质能吸附对人体有害的紫外线，该单质为臭氧，则Z为O元素；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，且为主族元素，其原子序数小于O，则Y含有2个电子层，最外层含有4个电子，为C元素；Y与G同主族，则G为Si元素，
（1）G为Si元素，原子序数为14，位于周期表中第三周期ⅣA族，
故答案为：第三周期ⅣA族；
（2）M的单质为金属铝，
a．在金属活动顺序表中，铝排在铜的前面，铝可与CuSO₄溶液在常温下发生置换反应2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃，故a不选；
b．Al活泼性较强，常温下与O₂反应生成一层致密的氧化铝，故b不选；
c．铝和浓硝酸在常温下发生钝化反应，二者发生了反应，故c不选；
d．铝和Na₂CO₃固体不反应，故d选；
故答案为：d；
（3）按原子个数N（H）：N（C）：N（O）=6：2：1组成化合物R，其最简式为C₂H₆O，由于H原子已经达到饱和，则该最简式即为R的分子式；
若R能与金属钠反应产生H₂，则R分子中含有羟基，其结构简式为C₂H₅OH，乙醇与金属钠反应的化学方程式为：2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑，
故答案为：C₂H₆O；2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑；
（4）X₂Z₂为H₂O₂，用硫酸酸化的H₂O₂溶液完成下列实验，
实验现象：试管Ⅰ中产生气泡，说明H₂O₂被酸性高锰酸钾溶液氧化成O₂，发生反应的离子方程式为：2MnO₄^-+6H⁺+5H₂O₂═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；试管Ⅱ中溶液变蓝，说明碘离子被O₂氧化成I₂，氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物，则O₂、KMnO₄、I₂的氧化性由大到小的顺序为：KMnO₄＞O₂＞I₂，
故答案为：2MnO₄^-+6H⁺+5H₂O₂═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；KMnO₄＞O₂＞I₂．

点评 本题考查位置结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，推断元素为解答关键，注意掌握常见元素及其化合物性质，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．