Question

短周期元素X、Y、Z、W、M原子序数依次增大．X是周期表中原子半径最小的元素，Y是形成化合物种类最多的元素，Z是地壳中含量最多的元素，W是所处周期中金属性最强的元素，M的负一价离子与Z的某种氢化物Q含有相同的电子数．
（1）X、Z、W形成的化合物中含有的化学键类型为

 

；
（2）Q分子的电子式为

 

；
（3）A是由Y、Z、W三种元素共同构成的常见化合物，其水溶液呈碱性，写出溶液中所有
离子的浓度由大到小的顺序

 

；
（4）由X、Y组成的燃料被广泛的应用于原电池领域．由X、Y组成的原子个数比为1：3的化合物与Z的单质在KOH作电解质时可构成一种原电池，请写出该原电池负极电极反应方程式

 

；
（5）用KMnO₄溶液可以通过滴定来测定X₂Y₂Z₄溶液的物质的量浓度．向25.00mL的X₂Y₂Z₄溶液中加入5.00mL0.5mol/L酸性KMnO₄溶液恰好完全反应，得到YZ₂和Mn²⁺，则请写出该反应的离子方程式

 

；
此X₂Y₂Z₄溶液的物质的量浓度是

 

mol/L．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,化学电源新型电池

专题：元素周期律与元素周期表专题,电化学专题

分析：短周期元素X、Y、Z、W、M原子序数依次增大．X是周期表中原子半径最小的元素，故X为H，Y是形成化合物种类最多的元素，故Y为C，Z是地壳中含量最多的元素，故Z为O，W是同周期中金属性最强的元素，故W为Na，M的负一价离子与Z的某种氢化物分子（应为H₂O₂）含有相同的电子数即18个，故M为Cl，
据此回答．

解答： 解：短周期元素X、Y、Z、W、M原子序数依次增大．X是周期表中原子半径最小的元素，故X为H，Y是形成化合物种类最多的元素，故Y为C，Z是地壳中含量最多的元素，故Z为O，W是同周期中金属性最强的元素，故W为Na，M的负一价离子与Z的某种氢化物分子（应为H₂O₂）含有相同的电子数即18个，故M为Cl，
（1）X、Z、W形成的化合物为NaOH，其中含有的化学键类型为离子键和共价键，故答案为：离子键、共价键；
（2）H₂O₂的电子式为：；故答案为：；
（3）由Y、Z、W三元素共同构成的化合物为碳酸钠，CO₃^2-水解显碱性，方程式为：CO₃^2-+H₂O═HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O═H₂CO₃+OH^-，溶液中各个离子浓度的关系，c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
（4）由X、Y组成的原子个数比为1：3的化合物为C₂H₆，与O₂构成燃料电池，在KOH作电解质时，负极反应为 2C₂H₆+36OH^--28e^-=4CO₃^2-+24H₂O，故答案为：2C₂H₆+36OH^--28e^-=4CO₃^2-+24H₂O；
（4），根据题意，X₂Y₂Z₄为H₂C₂O₄，反应中根据氧化剂得失电子守恒可知氧化剂和还原剂物质的量之间的关系为：2MnO₄^-～5H₂C₂O₄，在根据电荷守恒和质量守恒可写出离子方程式为：2MnO₄^-+5 H₂C₂O₄+6H⁺═10CO₂↑+2 Mn²⁺+8H₂O；向25.00mL 的H₂C₂O₄溶液中加入5.00mL 0.50mol/L酸性KMnO₄溶液恰好完全反应，则C元素由+3价升高到+4价，Mn元素由+7价降低为+2，设H₂C₂O₄溶液的物质的量浓度为x，由电子守恒可知，0.025L×x×2×（4-3）=0.005L×0.5mol/L×（7-2），
解得x=0.25mol/L，
故答案为：2MnO₄^-+5 H₂C₂O₄+6H⁺═10CO₂↑+2 Mn²⁺+8H₂O、0.25．

点评：本题是原子结构知识和化学平衡知识相结合的一道综合题目，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．