Question

已知元素 X 位于 Y 的下一周期，X、Y 的原子序数均不大于 20。某含氧酸盐甲的化学式为 XYO₃。请回答：

（1）常温下 Y 的单质能与水发生反应，则 X 在周期表中的位置_________________，X、Y 形成简单离子半径大小关系为 X_____________Y（填“大于”、“小于”或“等于”）。395℃时，甲能发生分解反应生成两种盐，一种是含 Y 元素的无氧酸盐，该反应的化学方程式是_____________________。

（2）若甲能与盐酸反应，生成无色、无味的气体乙。则：

①乙的电子式为_______________________。

②甲在水中持续加热生成一种更难溶的物质并逸出气体乙，该反应的化学方程式为___________________。

（3）若甲难溶于水，且甲与盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体。

① 则甲为_______（填化学式）。该气体能使高锰酸钾溶液褪色，该反应的离子方程式为________。

② 25℃时，甲在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示，若要使溶液 X²⁺离子沉淀完全，则加入 YO₃^2-离子的最小浓度为___________mol•L^﹣1。

Answer

第四周期、第 IA 族 小于 4KClO3 3KClO4 + KCl MgCO3 + H2OMg(OH)2 + CO2↑ CaSO3 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ 2.1×10-2

【解析】（1）含氧酸盐甲的化学式为XYO3，则X为金属，Y为非金属，X、Y的原子序数均不大于20，X的单质能与水发生反应，故元素X为K，X位于Y的下一周期，则元素Y为Cl，元素X为K，K核外电子数为19，有4个电子层，最外层有1个电子，位于周期表中第四周期第ⅠA族；X、Y形成简单离子，其核外电子排布相同，则核大径小，X核电荷数19，Y核电荷数17，故X小于Y；则含氧酸盐甲的化学式为KClO3，KClO3能发生分解反应生成两种盐，一种是含Cl元素的无氧酸盐，由电子、原子守恒可知该反应的化学方程式是 4KClO3 3KClO4 + KCl；（2）甲能与盐酸反应，生成无色、无味的气体乙，且甲在水中持续加热生成一种更难溶的物质并逸出气体乙，则甲为MgCO3，乙为CO2，①乙的电子式为；②甲在水中持续加热生成一种更难溶的物质并逸出气体乙，该反应的化学方程式为MgCO3 + H2OMg(OH)2 + CO2↑；（3）若甲难溶于水，且甲与盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，则该气体为SO2，此反应为复分解反应，则反应前后元素价态不变，则甲中含S元素且为+4价，根据化合价代数和为0，则XSO3中元素X+2价，且甲难溶于水，则元素X为Ca，甲为CaSO3，①由以上分析得，甲为CaSO3；SO2和高锰酸钾发生氧化还原反应，对应的离子方程式为5SO2+2MnO4－+2H2O=2Mn2＋+5SO42－+4H＋；②25℃时，由甲在水中的沉淀溶解平衡曲线图可知Ksp=0.3×10-5mol·L－1×0.7×10-5mol·L－1=2.1×10-11mol·L－1，若要使溶液X2＋离子沉淀完全，则加入YO32－离子的最小浓度为2.1×10-11/1×10-5=2.1×10-7mol·L－1。