Question

19．如表為元素周期表的一部分．

碳	氮	Y
X		硫	Z

回答下列問題：
（1）Z元素在周期表中的位置為第三周期VⅡA族．
（2）表中元素原子半徑最大的是（寫元素符號(hào)）Si．
（3）下列事實(shí)能說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)的是ac．
a．Y單質(zhì)與H₂S溶液反應(yīng)，溶液變渾濁
b．在氧化還原反應(yīng)中，1molY單質(zhì)比1molS得電子多
c．Y和S兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高
（4）X與Z兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1mol X的最高價(jià)化合物，恢復(fù)至室溫，放熱687kJ．已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為-69℃和58℃．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：Si（s）+2Cl₂（g）=SiCl₄（l）△H=-687kJ/mol．
（5）碳與鎂生成的1mol化合物Q與水反應(yīng)生成2mol Mg（OH）₂和1mol烴，該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為9：1，烴的電子式為．Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg₂C₃+4H₂O=2Mg（OH）₂+C₃H₄↑．
（6）銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)，生成的鹽只有硫酸銅，同時(shí)生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成，氣體的相對(duì)分子質(zhì)量都小于50，為防止污染，將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價(jià)含氧酸鹽，消耗1L 2.2mol•L^-1 NaOH溶液和1mol O₂，則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為NO 0.9mol，NO₂ 1.3mol，生成硫酸銅物質(zhì)的量為2mol．

Answer 1

分析 根據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)可知，X為Si元素，Y為O元素，Z為Cl元素，
（1）Z為氯元素，其原子序數(shù)為17，含有3個(gè)電子層，最外層含有7個(gè)電子，據(jù)此判斷其在周期表中的位置；
（2）元素周期表中，同一周期從左向右，原子半徑逐漸減小，同一主族從上到下，原子半徑逐漸增大；
（3）說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)，可以根據(jù)元素單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱或生成氣體氫化物穩(wěn)定性分析，而與得失電子數(shù)沒有必然關(guān)系；
（4）X（Si）與Z（Cl）兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molX的最高價(jià)化合物SiCl₄，恢復(fù)至室溫，放熱687kJ，由于該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為-69℃和58℃，則常溫下SiCl₄為液態(tài)，據(jù)此結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫原則解答；
（5）該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為9：1，C、H的物質(zhì)的量之比為$\frac{9}{12}$：$\frac{1}{1}$=3：4，根據(jù)“碳與鎂生成的1mol化合物Q與水反應(yīng)生成2mol Mg（OH）₂和1mol烴”可知該烴的化學(xué)式，然后寫出其電子式；根據(jù)烴的化學(xué)式確定Q的化學(xué)式，然后再寫出Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（6）銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)可能生成一氧化氮和二氧化氮，相對(duì)分子質(zhì)量都小于50，符合題意，分別設(shè)出二氧化氮、一氧化氮的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒、電子守恒列式計(jì)算出NO、二氧化碳的物質(zhì)的量；根據(jù)電子守恒可計(jì)算出參與反應(yīng)的Cu的物質(zhì)的量．

解答 解：根據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)可知，X為Si元素，Y為O元素，Z為Cl元素，
（1）Z為Cl元素，其原子序數(shù)為17，位于周期表中第三周期、ⅤⅡA族，
故答案為：第三周期ⅤⅡA族；
（2）同一周期從左向右，原子半徑逐漸減小，同一主族從上到下，原子半徑逐漸增大，則原子半徑最大的為Si，
故答案為：Si；
（3）a．Y單質(zhì)與H₂S溶液反應(yīng)，溶液變渾濁，說明氧氣的氧化性比硫強(qiáng)，則說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)，故a正確；
b．在氧化還原反應(yīng)中，1molY單質(zhì)比1molS得電子多，氧化性強(qiáng)弱與得失電子數(shù)沒有必然關(guān)系，故b錯(cuò)誤；
c．元素的非金屬性越強(qiáng)，氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，Y和S兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高，說明Y的非金屬性較強(qiáng)，故c正確；
故答案為：ac；
（4）X（Si）與Z（Cl）兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molX的最高價(jià)化合物SiCl₄，恢復(fù)至室溫，放熱687kJ，已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為-69℃和58℃，則常溫下SiCl₄為液態(tài)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：Si（s）+2Cl₂（g）=SiCl₄（l）△H=-687kJ/mol，
故答案為：Si（s）+2Cl₂（g）=SiCl₄（l）△H=-687kJ/mol；
（5）該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為9：1，C、H的物質(zhì)的量之比為$\frac{9}{12}$：$\frac{1}{1}$=3：4，根據(jù)“碳與鎂生成的1mol化合物Q與水反應(yīng)生成2mol Mg（OH）₂和1mol烴”可知該烴的化學(xué)式為C₃H₄，電子式為；
Q的化學(xué)式為Mg₂C₃，Mg₂C₃與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和C₃H₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg₂C₃+4H₂O=2Mg（OH）₂+C₃H₄↑，
故答案為：；Mg₂C₃+4H₂O=2Mg（OH）₂+C₃H₄↑；
（6）銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)可能生成一氧化氮和二氧化氮，相對(duì)分子質(zhì)量都小于50，符合題意，
1mol氧氣參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol，假設(shè)二氧化氮的物質(zhì)的量為x，NO的物質(zhì)的量為y，
則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=2.2}\\{x+3y=4}\end{array}\right.$，
解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=1.3mol}\\{y=0.9mol}\end{array}\right.$；
根據(jù)電子守恒，參與反應(yīng)的Cu的物質(zhì)的量為：n（Cu）=$\frac{4mol}{2}$=2mol，
故答案為：NO 0.9mol，NO₂ 1.3mol；2mol．

點(diǎn)評(píng) 本題為2016年天津高考題，考查了原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素周期表的關(guān)系及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算等知識(shí)，題目難度中等，明確元素周期表結(jié)構(gòu)、元素周期律內(nèi)容為結(jié)構(gòu)件，注意掌握守恒思想在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．