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)；由X與氫元素組成四原子化合物的電子式為__________。

(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的最簡單氣態氫化物的穩定性大于W的最簡單氣態氫化物的穩定性

d．由NaOH溶液分別滴入MgQ2、ZQ3溶液中的反應現象可比較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0.10～0.80 mg·L-1之間。碘量法可以檢測水中QY2的濃度，步驟如下：

操作Ⅰ：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。(已知：2S2O+I2＝S4O+2I-)

操作Ⅲ：然后再加硫酸調節水樣pH至1～3。

操作時，不同pH環境中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1.0×10-3mol·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】(1)第三周期IVA族；O2-＞Al3+；；

(2)cd；

(3)①2ClO2+2I-=2ClO2-+I2；②藍色消失，半分鐘內不變色；

③ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O；④0.68。

【解析】試題分析：根據短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置可知，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，在周期表中的位置為第三周期IVA族，Y為O元素、Z為Al元素，兩元素的離子具有相同的電子層結構，核電荷數越小，離子半徑越大，離子半徑由大到小的順序為O2-＞Al3+；由C與氫元素組成四原子化合物為乙炔，電子式為，故答案為：第三周期IVA族；O2-＞Al3+；；

(2)a．SiO2不溶于水，錯誤；b．次氯酸的酸性比碳酸弱，錯誤；c．元素的非金屬性越強，氣態氫化物越穩定性，因此甲烷的穩定性大于硅烷，正確；d．氫氧化鋁能夠被氫氧化鈉溶液，說明氫氧化鋁具有兩性，因此氫氧化鎂的堿性強于氫氧化鋁，能夠說明Mg的金屬性比鋁強，正確；故選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，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

1.0×10-3mol/L×0.01L 1.0×10-5mol

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。