Question

主族元素R的最高价氧化物R₂O 4.7g溶于95.3g水中，所得溶液的质量分数为5.6%，R原子核中含有20个中子；主族元素Q，其单质能与水剧烈反应放出O₂，并能跟R形成典型的离子化合物RQ．试通过计算求：
（1）写出R和Q在元素周期表中的位置；
（2）将4.7g R₂O溶于多少克水中，使每50个水分子溶有1个R⁺（写出计算过程）．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,原子结构与元素的性质

专题：计算题,原子组成与结构专题

分析：（1）主族元素Q，其单质能与水剧烈反应放出O₂，则Q为F元素，且能跟R形成典型的离子化合物RQ，则R处于ⅠA族，主族元素R的最高价氧化物R₂O 4.7g溶于95.3g水中，得到ROH溶液，所得溶液的质量分数为5.6%，则ROH的质量=（4.7g+95.3g）×5.6%=5.6g，令R的相对原子质量为a，则根据R原子守恒：2×

4.7

2a+16

=

5.6

a+17

，解得a=39，R原子核中含有20个中子，则其质子数为39-20=19，故R为K元素；
（2）根据n=

m

M

计算4.7g R₂O的物质的量，根据方程式计算参加反应水的物质的量，根据溶液中水分子与R⁺离子数量关系计算溶液中水的物质的量，两部分相加可得需要水的物质的量，再根据m=nM计算．

解答： 解：（1）主族元素Q，其单质能与水剧烈反应放出O₂，则Q为F元素，处于第二周期ⅦA族；
Q能跟R形成典型的离子化合物RQ，则R处于ⅠA族，主族元素R的最高价氧化物R₂O 4.7g溶于95.3g水中，得到ROH溶液，所得溶液的质量分数为5.6%，则ROH的质量=（4.7g+95.3g）×5.6%=5.6g，令R的相对原子质量为a，则根据R原子守恒：2×

4.7

2a+16

=

5.6

a+17

，解得a=39，R原子核中含有20个中子，则其质子数为39-20=19，故R为K元素，处于第四周期ⅠA族，
答：R为K元素，处于第四周期ⅠA族，Q为F元素，处于第二周期ⅦA族．
（2）4.7g K₂O的物质的量=

4.7g

94g/mol

=0.05mol，由K₂O+H₂O=2KOH可知，0.05molK₂O消耗0.05mol水，生成KOH为0.05mol×2=0.1mol，溶液中每50个水分子溶有1个R⁺离子，则溶液中水的物质的量=0.1mol×50=5mol，故需要水的物质的量=5mol+0.05mol=5.05mol，则需要水的质量=5.05mol×18g/mol=90.9g，
答：需要水的质量为90.9g．

点评：本题考查元素化合物推断、化学方程式有关计算，（2）中计算为易错题目，学生容易忽略参加反应的水．