Question

_aX、_bY、_cZ、_dW、_eQ為五種原子序數依次增大的短周期元素，Z為地殼中含量最高的金屬元素，W與X、Q相鄰，W與X具有相同的價電子數，d=2a，3b=d+e．W與Y形成的化合物A的濃溶液在空氣中長期放置發生反應，生成物之一B與X與Y1：1組成的化合物C的結構和化學性質相似，其溶液顯黃色．回答下列問題：
（1）W元素在周期表中的位置

第三周期第VIA族

化合物B的電子式

（2）Q的單質與Y與W形成化合物的溶液反應，有淺黃色沉淀生成，用離子方程式表示原因

Cl₂+S^2-═2Cl^-+S↓

．反應后溶液的pH

減小

（填“增大”、“不變”或“減小”）
（3）W離子與Z離子在溶液中

不能

共存（填能、不能）．請用化學用語簡要說明原因

2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑．

（4）寫出制取Z的化學方程式：

2Al₂O₃

電解  .

4Al+3O₂↑

．
（5）Z與P原子形成P₄Z₃分子中各原子最外層均已達8電子結構，則一個P₄Z₃分子中含有共價鍵總數為

12

個．

Answer 1

分析：_aX、_bY、_cZ、_dW、_eQ為五種原子序數依次增大的短周期元素．
Z為地殼中含量最高的金屬元素，則Z為Al元素；
W與X、Q相鄰，W與X具有相同的價電子數，所以W與X為同族元素，由于d=2a，所以二者最外層電子數為偶數，則d=2a=a+8，解得a=8，d=16，所以X為O元素，W為S元素；
W與X、Q相鄰，W與X為同族元素，故W與Q處于同一周期，所以Q為P元素或Cl元素，若Q為P元素，3b=d+e=16+15，b不為整數，不符合題意；若Q為Cl元素，3b=d+e=16+17，解得b=11，符合題意，所以Y為Na元素，Q為Cl元素．
W與Y形成的化合物A的濃溶液在空氣中長期放置發生反應，生成物之一B與X與Y1：1組成的化合物C的結構和化學性質相似，X與Y1：1組成的化合物C為Na₂O₂，則B為Na₂S₂．

解答：解：_aX、_bY、_cZ、_dW、_eQ為五種原子序數依次增大的短周期元素．
Z為地殼中含量最高的金屬元素，則Z為Al元素；W與X、Q相鄰，W與X具有相同的價電子數，所以W與X為同族元素，由于d=2a，所以二者最外層電子數為偶數，則d=2a=a+8，解得a=8，d=16，所以X為O元素，W為S元素；W與X、Q相鄰，W與X為同族元素，故W與Q處于同一周期，所以Q為P元素或Cl元素，若Q為P元素，3b=d+e=16+15，b不為整數，不符合題意；若Q為Cl元素，3b=d+e=16+17，解得b=11，符合題意，所以Y為Na元素，Q為Cl元素．
W與Y形成的化合物A的濃溶液在空氣中長期放置發生反應，生成物之一B與X與Y1：1組成的化合物C的結構和化學性質相似，X與Y1：1組成的化合物C為Na₂O₂，則B為Na₂S₂．
即X為O元素，Y為Na元素，Z為Al元素，W為S元素，Q為Cl元素．B為Na₂S₂．
（1）W為S元素，質子數為16，有3個電子層，最外層有6個電子，在周期表中處于第三周期第VIA族；
B為Na₂S₂，結構和化學性質與Na₂O₂相似，所以Na₂S₂的電子式為．
故答案為：第三周期第VIA族；．
（2）Q的單質為Cl₂，與Y與W形成化合物為Na₂S，氯氣有強氧化性，硫離子有較強的還原性，氯氣將硫離子氧化為硫單質，反應離子方程式為Cl₂+S^2-═2Cl^-+S↓．硫化鈉溶液，硫離子水解S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，溶液呈堿性，氯氣將硫離子氧化為硫單質，平衡向左移動，溶液PH值減小．
故答案為：Cl₂+S^2-═2Cl^-+S↓；減小．
（3）W離子為S^2-，Z離子為Al³⁺，二者在溶液中發生徹底雙水解2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑，故不能共存．
故答案為：不能；2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑．
（4）Z單質為Al，工業電解熔融的氧化鋁制取鋁，反應方程式為2Al₂O₃

電解  .

4Al+3O₂↑．
故答案為：2Al₂O₃

電解  .

4Al+3O₂↑．
（5）Z為Al元素，Z與P原子形成P₄Al₃分子中各原子最外層均已達8電子結構，每個Al和4個P成鍵，可得到8電子穩定結構，且有一個是配位鍵，3個單鍵，每個P和3個Al成鍵，應有12個共價鍵，則一個P₄Z₃分子中含有共價鍵總數為
12．
故答案為：12．

點評：以元素推斷為載體，考查物質結構與位置、電子式、離子方程式、鹽類水解、晶體結構、化學工業等，是對所學知識的綜合運用，難度中等，根據原子結構推斷元素是解題關鍵，注意基礎知識的掌握．（1）中Na₂S₂比較陌生，類比過氧化鈉解答．