Question

X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的六种短周期元素，常温下，六种元素的常见单质中三种为气体，三种为固体．X与M，W与Q分别同主族，X是原子半径最小的元素，且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子，W是地壳中含量最多的元素．试回答下列问题：
（1）W、M、Q四种元素的原子半径由大到小的排列顺序是

 

（用元素符号表示）．
（2）元素M和Q可以形成化合物M₂Q，写出M₂Q的电子式

 

（3）Z、W、Q三种元素的简单气态氢化物中稳定性最强的是

 

，沸点最低的是

 

（用分子式表示）
（4）W的一种氢化物含18个电子，该氢化物与QW₂化合时生成一种强酸，其化学方程式为

 

（5）由X、Z、W、Q四种元素中的三种元素可组成一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，则该反应的化学方程式为

 

（6）由X、Z、W、Q四种元素组成的阴阳离子个数比为1：1的化合物A，已知A既能与盐酸反应生成气体，又能与氢氧化钠的浓溶液反应生成气体，且能使氯水褪色，写出A与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的离子方程式

 

（7）分子式为X₂Y₂W₄的化合物与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（K⁺）＞

 

＞

 

＞

 

＞c（OH^-），将2mL 0.1mol/L X₂Y₂W₄的溶液和4mL 0.01mol/L酸性KMnO₄溶液混合，发现开始溶液颜色变化不明显，后溶液迅速褪色．解释原因

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的六种短周期元素，W是地壳中含量最多的元素，则W为O元素，X是原子半径最小的元素，则X为H元素，且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子，考虑10电子微粒，则Y为C元素、Z为N元素；X与M同主族，则M为Na，W与Q同主族，则Q为S元素，常温下，六种元素的常见单质中三种为气体，三种为固体，符合题意，据此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的六种短周期元素，W是地壳中含量最多的元素，则W为O元素，X是原子半径最小的元素，则X为H元素，且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子，考虑10电子微粒，则Y为C元素、Z为N元素；X与M同主族，则M为Na，W与Q同主族，则Q为S元素，常温下，六种元素的常见单质中三种为气体，三种为固体，符合题意，
（1）同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：Na＞S＞O，故答案为：Na＞S＞O；
（2）元素M和Q可以形成化合物Na₂S，由钠离子与硫离子构成，其电子式为：，故答案为：；
（3）N、O、S三种元素的简单气态氢化物分别为：NH₃、H₂O、H₂S，O元素非金属性最强，故H₂O最稳定，常温下水液体，而氨气、硫化氢为气体，水的沸点最高，氨气分子之间存在氢键，沸点高于硫化氢，故硫化氢的沸点最低，
故答案为：H₂O；H₂S；
（4）W的一种氢化物含18个电子，该氢化物为H₂O₂，与SO₂化合时生成一种强酸，应生成硫酸，其化学方程式为：H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，
故答案为：H₂O₂+SO₂=H₂SO₄；
（5）由H、N、O、S四种元素中的三种元素可组成一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，该酸为HNO₃，则该反应的化学方程式为：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8HNO₃（稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（6）由H、N、O、S四种元素组成的阴阳离子个数比为1：1的化合物A，已知A既能与盐酸反应生成气体，又能与氢氧化钠的浓溶液反应生成气体，且能使氯水褪色，A为NH₄HSO₃，与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的离子方程式：NH₄⁺+HSO₃^-+2OH^- 

△   .

NH₃↑+SO₃^2-+2H₂O，
故答案为：NH₄⁺+HSO₃^-+2OH^- 

△   .

NH₃↑+SO₃^2-+2H₂O；
（7）H₂C₂O₄与含等物质的量的KOH的溶液反应得到KHC₂O₄溶液，溶液中存在HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺、HC₂O₄^-+H₂O?H₂C₂O₄+OH^-，KHC₂O₄溶液呈酸性，HC₂O₄^-的电离程度大于水解程度，使溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中氢离子还来源于水的电离，故c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-），反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（K⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^- ）；
将2mL 0.1mol/L H₂C₂O₄的溶液和4mL 0.01mol/L酸性KMnO₄溶液混合，发生氧化还原反应，有硫酸锰生成，发现开始溶液颜色变化不明显，后溶液迅速褪色，应是反应生成的MnSO₄能催化该反应，加快反应速率，
故答案为：c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）；反应生成的MnSO₄能催化该反应，加快反应速率．

点评：本题考查结构性质位置关系综合应用，涉及元素化合物推断、原子半径比较、电子式、化学方程式书写、离子浓度比较等，需要学生具备扎实的基础与分析解决问题的能力，难度中等．