Question

短周期元素X、Y、Z原子序數(shù)依次遞增．X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為13，Y是所在周期中金屬性最強(qiáng)的，X、Z在同一主族．
（1）Z元素在周期表中的位置是

第三周期第ⅥA族

．
（2）Y₂ZX₃溶液顯

堿

性，能證明該溶液中存在水解平衡的事實(shí)是

c

（填序號(hào)）．
a．滴入酚酞溶液變紅，再加入稀H₂SO₄紅色退去
b．滴入酚酞溶液變紅，再加入氯水紅色退去
c．滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液產(chǎn)生沉淀且紅色退去
（3）化合物Cu₂X和Cu₂Z可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化（其中D是纖維素水解的最終產(chǎn)物）：Cu₂Z

濃硝酸

澄清溶液

一定量NaOH

懸濁液

D的溶液

Cu₂X
①D的化學(xué)式是

C₆H₁₂O₆

；
②Cu₂X與濃硝酸反應(yīng)有紅棕色氣體生成，則化學(xué)反應(yīng)方程式是

Cu₂O+6HNO₃（濃）=2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O

．
（4）某溫度下，在一個(gè)5L的密閉容器中充入0.2mol ZX₂和0.1mol X₂，20s后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含有0.18mol ZX₃，則用X₂表示該反應(yīng)的平均速率是v（X₂）=

9×10^-4mol/（L?S）

，此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

4.05×10⁴

．

Answer 1

分析：短周期元素X、Y、Z原子序數(shù)依次遞增．Y是所在周期中金屬性最強(qiáng)的，則Y處于ⅠA族，X、Z在同一主族，X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為13，令X、Z的最外層電子數(shù)為a，則a+a+1=13，解得a=6，故X為氧元素、Z為硫元素；Y的原子序數(shù)大于氧元素，則Y為Na元素，
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)；
（2）Na₂SO₃溶液中亞硫酸根水解，破壞水的電離平衡，溶液呈堿性；
硫酸為酸性，酚酞在酸性條件下為無(wú)色，氯水具有強(qiáng)氧化性，可以氧化使酚酞褪色，不能說(shuō)明存在平衡；
（3）①D是纖維素水解的最終產(chǎn)物，則D為葡萄糖；
②Cu₂O濃硝酸反應(yīng)有紅棕色氣體生成，該紅棕色氣體為NO₂，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知有Cu（NO₃）₂生成，同時(shí)生成水；
（4）根據(jù)v=

△n V

△t

計(jì)算v（SO₃），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（O₂）；
根據(jù)三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算．

解答：解：短周期元素X、Y、Z原子序數(shù)依次遞增．Y是所在周期中金屬性最強(qiáng)的，則Y處于ⅠA族，X、Z在同一主族，X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為13，令X、Z的最外層電子數(shù)為a，則a+a+1=13，解得a=6，故X為氧元素、Z為硫元素；Y的原子序數(shù)大于氧元素，則Y為Na元素，
（1）Z為硫元素，S原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，處于周期表中第三周期第ⅥA族，故答案為：第三周期第ⅥA族；
（2）Na₂SO₃溶液中亞硫酸根水解，破壞水的電離平衡，溶液呈堿性；
硫酸為酸性，酚酞在酸性條件下為無(wú)色，氯水具有強(qiáng)氧化性，可以氧化使酚酞褪色，不能說(shuō)明存在平衡．滴入酚酞溶液變紅，說(shuō)明溶液呈堿性，再加入BaCl₂溶液產(chǎn)生沉淀，堿性減弱紅色退去，說(shuō)明存在平衡，故ab錯(cuò)誤、c正確，
故答案為：堿；c；
（3）①D是纖維素水解的最終產(chǎn)物，則D為葡萄糖，分子式為C₆H₁₂O₆，故答案為：C₆H₁₂O₆；
②Cu₂O濃硝酸反應(yīng)有紅棕色氣體生成，該紅棕色氣體為NO₂，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知有Cu（NO₃）₂生成，同時(shí)生成水，反應(yīng)方程式為：Cu₂O+6HNO₃（濃）=2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O，故答案為：Cu₂O+6HNO₃（濃）=2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O；
（4）20s后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含有0.18molSO₃，則v（SO₃）=

0.18mol 5L

20s

=1.8×10^-3mol/（L?S），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（O₂）=

1

2

×1.8×10^-3mol/（L?S）=9×10^-4mol/（L?S）；
平衡時(shí)SO₃的為

0.18mol

5L

=0.036mol/L，則：
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開(kāi)始（mol/L）：0.04    0.02    0
變化（mol/L）：0.036   0.018   0.036
平衡（mol/L）：0.004   0.002   0.036
故該溫度下平衡常數(shù)k=

0.0362

0.0042×0.002

=4.05×10⁴，
故答案為：9×10^-4mol/（L?S）；4.05×10⁴．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)位置關(guān)系、常用化學(xué)用語(yǔ)、鹽類水解與平衡移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算等，難度不大，根據(jù)原子結(jié)構(gòu)推斷元素是解題關(guān)鍵，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．