Question

【題目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。請回答下列問題：

(1)W在周期表中的位置是__________，Y、Z的離子半徑由大到小的順序為__________ (用元素符號表示)。

(2)下列說法正確的是__________。

a.XY2和WY2都能溶于水生成對應的酸

b.Q的含氧酸的酸性比X的含氧酸的酸性強

c.X的最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于W的最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

d.由NaOH溶液分別滴入MgQ2、ZQ3溶液中的反應現(xiàn)象可比較Mg和Z金屬性的強弱

(3)自來水廠常用QY2對飲用水進行消毒，處理后的水中要求QY2的濃度在0.10～0.80mg·L-1之間。碘量法可以檢測水中QY2的濃度，步驟如下：

操作1：取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再用NaOH溶液調至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍。

操作II：再加入一定量的Na2S2O3溶液。（己知：2S2O32-+I2=S4O62-+2I-）

操作Ⅲ：然后再加硫酸調節(jié)水樣pH至1～3。

操作時，不同pH環(huán)境中Q元素粒子種類及化合價如圖所示：

①操作I中反應的離子方程式是___________________。

②確定操作Ⅱ完全反應的現(xiàn)象是_________________。

③在操作Ⅲ過程中，溶液又呈藍色，反應的離子方程式是_________________。

④若水樣的體積為1.0 L，在操作Ⅱ中消耗了 l.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10 mL，則水樣中QY2的濃度是_______ mg.L-1(精確到0.01)。

Answer 1

【答案】 第三周期 IVA族 O2->Al3+ cd 2ClO2+2I-=2ClO2-+I2 藍色消失，半分鐘內不變色 ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O 0.68

【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示，則X為C元素、Y為O元素、Z為Al元素、W為Si元素、Q為Cl元素。

(1)W為Si元素，原子序數為14，在周期表中位于第三周期IVA族；Y、Z的離子分別為氧離子、鋁離子，都含有2個電子層，鋁離子的核電荷數較大，則鋁離子半徑較小，則離子半徑由大到小的順序為：O2-＞Al3+，故答案為：第三周期IVA族；O2-＞Al3+；

(2)a．XY2和WY2分別為CO2和SiO2，二氧化碳溶于水生成碳酸，但是二氧化硅不溶于水，故a錯誤；b．沒有指出最高價，則Q的含氧酸的酸性不一定比X的含氧酸的酸性強，故b錯誤；c．X的最簡單氣態(tài)氫化物為甲烷，W的最簡單氣態(tài)氫化物為硅烷，非金屬性C大于Si，則甲烷的穩(wěn)定性大于硅烷，故c正確；d．由NaOH溶液分別滴入MgCl2、AlCl3溶液中，氫氧化鈉過量時氫氧化鎂不溶解，而氫氧化鋁溶解，證明氫氧化鎂的堿性大于氫氧化鋁，則Mg的金屬性大于Al，故d正確；故答案為：cd；

(3)①用氫氧化鈉溶液調至中性，由圖知，此條件下粒子種類為 ClO2，ClO2將加入的碘化鉀氧化為I2，自身被還原成ClO2-，離子方程式為：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2，故答案為：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2；

②加入一定量 Na2S2O3 溶液，發(fā)生反應2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，使I2還原為I-，故藍色會消失，故答案為：藍色消失，半分鐘內不變色；

③由圖示表明，pH至1～3時，ClO2-將I-氧化成I，生成的I2，反應的離子方程式為：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O，故答案為：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O；

④S2O32- ～ I- ～ ClO2

1 1

1.0×10-3mol/L×0.01L1.0×10-5mol

m(ClO2)=n(ClO2)×M(ClO2)=1.0×10-5mol×67.5×103mgmol-1=0.675mg，由于水樣為 1L，所以 ClO2 的濃度為=0.675 mgL-1≈0.68mgL-1，故答案為：0.68。