Question

18．運用元素周期律研究元素及其化合物的性質具有重要的意義．
 I．部分短周期主族元素的最高價氧化物對應的水化物（濃度均為0.01mol．L^-1）溶液的PH和原子序數的關系如圖所示．

（1）元素R在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族．
（2）元素Y和W形成的Y₂W₂型化合物中含有化學鍵的類型為離子鍵、非極性共價鍵．
（3）測定Z元素最高價氧化物對應水化物溶液物質的量濃度的方法為酸堿中和滴定．
 II．短周期元素C、O、S能形成多種化合物，如CO₂、CS₂、COS等
（1）下列能說明碳、硫兩種元素非金屬性相對強弱的是AC（填序號）
A．相同條件下水溶液的PH：Na₂CO₃＞Na₂SO₄
B．酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃
C．CS₂中碳元素為+4價，硫元素為-2價
（2）羰基硫（COS）可作為一種熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲的危害，其分子結構和CO₂相似
 ①羰基硫（COS）的電子式為：．
②羰基硫（COS）用氫氧化鈉溶液處理及利用的過程如下：

已知A是一種正鹽，則A的化學式為Na₂CO₃；若氣體a為單質，反應II的離子方程式為2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 I．由題意X、Y、Z、W、R是短周期主族元素且原子序數依次增大，最高價氧化物對應的水化物（濃度均為0.01mol．L^-1）溶液的PH，Y對應PH=12，說明Y是鈉，X對應PH=2，X是氮，Z對應PH＞2，所以Z是磷，W對應PH＜2，所以W是S；R對應PH=2原子序數最大，所以R是Cl．
（1）Cl的原子結構中有3個電子層、最外層電子數為7；
（2）元素Y和W形成的Y₂W₂型化合物是Na₂S₂；
（3）酸堿中和滴定可定量測定；
II．（1）A．鹽中對應酸的酸性越弱，水解程度越大；
B．最高價含氧酸的酸性可說明碳與硫兩元素非金屬性相對強弱；
C．化合物中非金屬性強的顯負價；
（2）由流程可知，COS與氫氧化鈉反應，根據原子守恒，A溶液應該是含C的正鹽，所以A為Na₂CO₃；硫化鈉溶液加熱生成Na₂S₂O₃和氣體，由原子守恒，氣體a應該是氫氣，以此來解答．

解答 解：I．由題意X、Y、Z、W、R是短周期主族元素且原子序數依次增大，最高價氧化物對應的水化物（濃度均為0.01mol．L^-1）溶液的PH，Y對應PH=12，說明Y是鈉，X對應PH=2，X是氮，Z對應PH＞2，所以Z是磷，W對應PH＜2，所以W是S；R對應PH=2原子序數最大，所以R是Cl．
（1）元素R在周期表中的位置是：第三周期第ⅦA族，故答案為：第三周期第ⅦA族；
（2）元素Y和W形成的Y₂W₂型化合物是Na₂S₂中含有化學鍵的類型為：離子鍵、非極性共價鍵，故答案為：離子鍵、非極性共價鍵；
（3）測定Z元素最高價氧化物對應水化物溶液磷酸物質的量濃度的方法為：酸堿中和滴定，故答案為：酸堿中和滴定；
II．（1）A．Na₂CO₃水解呈堿性，說明H₂CO₃是弱酸，Na₂SO₄不水解，H₂SO₄是強酸，所以H₂SO₄的酸性強于H₂CO₃的，則能說明碳與硫兩元素非金屬性相對強弱關系為：S＞C，故A正確；
B．酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃，亞硫酸不是最高價含氧酸，不能說明碳與硫兩元素非金屬性相對強弱，故B錯誤；
C．直接說明S的非金屬性強于C，所以S才顯負價，碳元素顯示正價，故C正確；
故答案為：AC；
（2）由流程可知，COS與氫氧化鈉反應，根據原子守恒，A溶液應該是含C的正鹽，所以A為Na₂CO₃；硫化鈉溶液加熱生成Na₂S₂O₃和氣體，由原子守恒，氣體a應該是氫氣，
①羰基硫（COS）的電子式為，故答案為：；
②由上述分析可知，A是Na₂CO₃；氣體a應該是氫氣，結合電子、原子、電荷守恒可知反應為2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂+2OH^-，
故答案為：Na₂CO₃；2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂+2OH^-．

點評 本題考查原子結構與元素周期律，為高頻考點，把握酸、堿溶液的pH推斷元素、元素化合物知識為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意元素化合物知識的應用，題目難度不大．