Question

【題目】X、Y、Z、M、W、Q、R是7種短周期元素，其原子半徑及主要化合價如下：

元素代號	X	Y	Z	M	W	Q	R
原子半徑/nm	0.186	0.143	0.104	0.099	0.070	0.066	0.032
主要化合價	+1	+3	+6，﹣2	+7，﹣1	+5，﹣3	﹣2	+1

完成下列填空：

（1）上述元素中，金屬性最強的在周期表中的位置是________________________________；X、Y、Q各自形成的簡單離子中，離子半徑由大到小的順序是_______(填離子符號)。

W和R按原子個數比1﹕4構成的陽離子所含的化學鍵是____________________。

（2）表中所列4種第三周期元素的最高價氧化物的水化物堿性最弱的是_______(填化學

式)，其電離方程式為_____________________________________。

（3）M與Z相比，非金屬性較強的是_____________（填元素名稱），請從原子結構的角度說明理由_________________________________________________________________。

（4）在稀硫酸中，KMnO4和H2O2能發生氧化還原反應，反應方程式如下：

KMnO4＋ H2O2+H2SO4 → K2SO4＋ MnSO4＋ O2↑＋ H2O

請配平，當有0.5 mol H2O2參加此反應，電子轉移的個數為______________________。

Answer 1

【答案】 第三周期ⅠA族 O2﹣＞Na+＞Al3+（ 共價鍵 Al (OH)3 H+ + Al O2﹣+H2O Al (OH)3 Al 3++3OH﹣ 氯 氯原子與硫原子電子層數相同，氯原子最外層有7個電子，硫原子最外層有6個電子， 氯的原子半徑比硫的原子半徑小，原子核對外層電子的吸引力比硫大，所以氯的非金屬性更強 2KMnO4＋5 H2O2+3H2SO4 → 1 K2SO4＋2 MnSO4＋5 O2↑＋8 H2O，6.02×1023

【解析】X和R的化合價都為+1價，應為周期表第ⅠA族，根據半徑關系可知R為H，X為Na；Z和Q的化合價都有-2價，應為周期表第ⅥA族元素，Z的最高價為+6價，應為S元素，Q無正價，應為O元素；Y的化合價為+3價，應為周期表第ⅢA族元素，根據半徑大于Z小于X可知應和X同周期，為Al元素，M為+7、-1價，且原子半徑小于S大于O，則M為Cl元素，W為+5、-3價，且原子半徑小于Cl大于O，則M為N元素。（1）上述元素中，金屬性最強的為Na，在周期表中的位置是第三周期ⅠA族；X、Y、Q各自形成的簡單離子Na+、Al3+、O2-具有相同電子層結構，核電荷數越大半徑越小，故離子半徑由大到小的順序是O2﹣＞Na+＞Al3+；W和R按原子個數比1﹕4構成的陽離子NH４＋所含的化學鍵是共價鍵；（2）表中所列4種第三周期元素Na、Al、S、Cl的最高價氧化物的水化物堿性最弱的是Al (OH)3，其電離方程式為H+ + Al O2﹣+H2O Al (OH)3 Al 3++3OH﹣；（3）同周期元素從左到右非金屬性依次減弱，故Cl與S相比，非金屬性較強的是氯元素，從原子結構的角度說明理由為氯原子與硫原子電子層數相同，氯原子最外層有7個電子，硫原子最外層有6個電子， 氯的原子半徑比硫的原子半徑小，原子核對外層電子的吸引力比硫大，所以氯的非金屬性更強；（4）反應中KMnO4中錳化合價由+7價變為+2價，H2O2中氧元素由-1價變為0價，轉移電子數為5，結合氧化還原反應及質量守恒配平，反應方程式如下：2KMnO4＋5 H2O2+3H2SO4 =1 K2SO4＋2 MnSO4＋5 O2↑＋8 H2O；當有0.5 mol H2O2參加此反應，電子轉移的個數為0.5 mol==6.02×1023。