Question

2．元素周期表中第 VIIA族元素的单质及其化合物的用途广泛．
（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为．
（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性（原子得电子能力）递变规律的判断依据为B、C（填字母）．
A．Cl₂、Br₂、I₂的熔点             B． Cl₂、Br₂、I₂的氧化性
C．HCl、HBr、HI的热稳定性       D． HCl、HBr、HI的酸性
（3）一定条件，在水溶液中1mol Cl^-、ClO_x^-（x=1，2，3，4）的能量（KJ）相对大小如图所示．

①D为ClO₄^-（填离子符号）．
②B→A+C反应的热化学方程式为3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol（用离子符号表示）．
（4）某化合物是一种不稳定的物质，其分子组成可用O_xF_y表示，10mLO_xF_y气体能分解生成15mLO₂和10mLF₂（同温同压）．
①该化合物的化学式为O₃F₂．
②已知该化合物分子中x个氧原子呈…O-O-O…链状排列，则其电子式为，…O-O-O…链状排列中中间氧的价态为0．

Answer 1

分析 （1）与氯元素同族的短周期元素为F；
（2）同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定、其单质的氧化性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、与氢气化合越容易；
（3）一定条件下，在水溶液1 mol Cl^-、ClO_x^-（x=1，2，3，4，）的能量（kJ）相对大小如图所示．
①D中Cl元素化合价为+7价，据此判断x值；
②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反应热=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol；
（4）①根据方程式中各物质的物质的量之比等于计量数之比，相同条件下的各气体的物质的量之比等于其体积之比，计确定A的分子式．
②根据分子式结合已知条件写其分子式，根据F显-1价分析．

解答 解：（1）与Cl同一主族是短周期元素是F元素，F原子核外有2个电子层、最外层7个电子，其原子结构示意图为，故答案为：；
（2）同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定、其单质的氧化性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、与氢气化合越容易，
故答案为：BC；
（3）①根据图象知，D中Cl元素化合价为+7价，所以ClO_x^-中x为4，则D为ClO₄^-，故答案为：ClO₄^-；
②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反应热=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol，
故答案为：3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol；
（4）根据原子守恒配平方程式，
      O_xF_y =$\frac{x}{2}$O₂ +$\frac{y}{2}$F₂，
1×22.4L        $\frac{x}{2}$×22.4L       $\frac{y}{2}$×22.4L
   10mL          15mL          10mL
所以x=3；y=2；
故答案为：O₃F₂
（2）该分子中含3个O原子，根据“A分子中X个氧原子是…-O-O-O-…链状排列”知，两个F原子位于该分子的两端，所以该分子的结构式为F-O-O-O-F，电子式为，F显-价，则两端的O原子显+1价，所以中间的O原子显0价．
故答案为：，0．

点评 本题考查较综合，涉及原子结构、物质性质、元素周期律、盖斯定律的应用、电子式等知识点，同时考查学生分析问题、解答问题能力，知道金属性、非金属性强弱判断方法，题目难度中等．