Question

U、V、W、X、Y、Z六種原子序數依次增大前20號元素，其中U和X，W和Y分別在同一主族，Y的原子序數是W的原子序數兩倍，Z的原子序數是U和X的原子序數之和．根據以上條件回答下列問題：
（1）寫出U、V組成的陰離子（U、V都滿足8電子穩定結構）和Z的陽離子形成的化合物的電子式：

；
（2）W元素可分別U、Y形成多種常見的陰離子．某溶液是由其中若干種陰離子組成的無機鈉鹽溶液，為了檢驗該溶液中的陰離子，分別取兩份溶液進行如下實驗：
①第一份溶液中加入足量鹽酸溶液，只產生無色氣體；
②第二份溶液中加入足量的BaCl₂溶液，有白色沉淀產生，再加入足量的稀HNO₃，白色沉淀質量減少．
由此得出的結論是

一定含有碳酸根離子，亞硫酸根離子和硫酸根離子至少有一種

．

Answer 1

分析：根據U、V、W、X、Y、Z六種原子序數依次增大前20號元素，其中U和X，W和Y分別在同一主族，Y、W的原子序數相差8，Y的原子序數是W的原子序數兩倍知，所以Y是硫元素，W是氧元素；Z的原子序數是U和X的原子序數之和，U和X在同一主族，且U、X、Z的原子序數不大于20，若U、X的原子序數相差2，不符合題意；所以若U、X的原子序數相差8，設U的原子序數為a，a+a+8≤20，所以a≤6，且Z的原子序數大于16，所以a為6，故U為碳元素，X為硅元素，Z為鈣元素；U、V、W三種原子序數依次增大，U為碳元素，W是氧元素，所以V是氮元素．
（1）根據U、V組成的陰離子（U、V都滿足8電子穩定結構）和Z的陽離子確定形成的化合物，并寫出其電子式；
（2）W元素可分別U、Y形成多種常見的陰離子，W和U形成的陰離子有碳酸根離子和碳酸氫根離子，W和Y形成的陰離子有亞硫酸根離子和硫酸根離子，根據實驗現象判斷含有的離子．

解答：解：（1）通過以上分析知，U、V、W、X、Y、Z分別是碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素、鈣元素，U、V組成的陰離子（U、V都滿足8電子穩定結構），所以該陰離子是CN^-，Z的陽離子是鈣離子，所以氫氰根離子和鈣離子形成的離子化合物是氰化鈣，電子式為，
故答案為：；
（2）W元素可分別U、Y形成多種常見的陰離子，W和U形成的陰離子有碳酸根離子和碳酸氫根離子，W和Y形成的陰離子有亞硫酸根離子和硫酸根離子；
①第一份溶液中加入足量鹽酸溶液，只產生無色氣體，說明含有弱酸根離子，碳酸根離子、碳酸氫根離子和亞硫酸根離子都是弱酸根離子，所以能和鹽酸反應生成無色氣體的離子可能是碳酸根離子、硫酸根離子和亞硫酸根離子；
②第二份溶液中加入足量的BaCl₂溶液，有白色沉淀產生，再加入足量的稀HNO₃，白色沉淀質量減少，能和氯化鋇反應生成沉淀的有碳酸根離子、硫酸根離子和亞硫酸根離子，再加入足量的稀HNO₃，白色沉淀質量減少，說明含有弱酸根離子，但亞硫酸根離子能被硝酸氧化生成硫酸根離子，所以該溶液中一定含有碳酸根離子，可能含有亞硫酸根離子和硫酸根離子至少有一種．
故答案為：一定含有碳酸根離子，亞硫酸根離子和硫酸根離子至少有一種．

點評：本題考查了元素化合物的推斷，難度不大，注意硝酸能氧化亞硫酸根離子生成硫酸根離子．