Question

主族元素R的最高价氧化物R₂O 4.7 g溶于95.3 g水中，所得溶液的质量分数为5.6%，R的原子核中含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）R和Q各为什么元素（写出推导过程）。

（2）写出R和Q在元素周期表中的位置。

（3）将4.7 g 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

（1）R为钾元素，Q为氟元素

（2）R位于第4周期ⅠA族，Q位于第2周期ⅦA族

（3）需要溶于90.9 g水中

解析：由R₂O知R的化合价为+1，设R的相对原子质量为x，

  R₂O+H₂O2ROH

2x+16               2x+34

4.7 g              (4.7+95.3)×5.6% g

列比例式解得x=39，R的原子序数为39-20=19，即为钾元素，位于第4周期第ⅠA族。

由题意不难得出Q为氟元素，位于第2周期第ⅦA族。

n(K₂O)==0.05 mol

参加反应的n(H₂O)=n(K₂O)=0.05 mol

溶液中n(K⁺)=2n(K₂O)=0.1 mol

溶剂n(H₂O)=50n(K⁺)=5 mol

因此水的质量为(5 mol+0.05 mol)×18 g·mol^-1=90.9 g