Question

X、Y、Z、M、W、Q、R是7种短周期元素，其原子半径及主要化合价如下：

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

完成下列填空：

（1）上述元素中，金属性最强的在周期表中的位置是________________________________；X、Y、Q各自形成的简单离子中，离子半径由大到小的顺序是_______(填离子符号)。

W和R按原子个数比1﹕4构成的阳离子所含的化学键是____________________。

（2）表中所列4种第三周期元素的最高价氧化物的水化物碱性最弱的是_______(填化学

式)，其电离方程式为_____________________________________。

（3）M与Z相比，非金属性较强的是_____________（填元素名称），请从原子结构的角度说明理由_________________________________________________________________。

（4）在稀硫酸中，KMnO₄和H₂O₂能发生氧化还原反应，反应方程式如下：

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

请配平，当有0.5 mol H₂O₂参加此反应，电子转移的个数为______________________。

Answer

第三周期ⅠA族 O2﹣＞Na+＞Al3+（ 共价键 Al (OH)3 H+ + Al O2﹣+H2O Al (OH)3 Al 3++3OH﹣ 氯 氯原子与硫原子电子层数相同，氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子， 氯的原子半径比硫的原子半径小，原子核对外层电子的吸引力比硫大，所以氯的非金属性更强 2KMnO4＋5 H2O2+3H2SO4 → 1 K2SO4＋2 MnSO4＋5 O2↑＋8 H2O，6.02×1023

【解析】X和R的化合价都为+1价，应为周期表第ⅠA族，根据半径关系可知R为H，X为Na；Z和Q的化合价都有-2价，应为周期表第ⅥA族元素，Z的最高价为+6价，应为S元素，Q无正价，应为O元素；Y的化合价为+3价，应为周期表第ⅢA族元素，根据半径大于Z小于X可知应和X同周期，为Al元素，M为+7、-1价，且原子半径小于S大于O，则M为Cl元素，W为+5、-3价，且原子半径小于Cl大于O，则M为N元素。（1）上述元素中，金属性最强的为Na，在周期表中的位置是第三周期ⅠA族；X、Y、Q各自形成的简单离子Na+、Al3+、O2-具有相同电子层结构，核电荷数越大半径越小，故离子半径由大到小的顺序是O2﹣＞Na+＞Al3+；W和R按原子个数比1﹕4构成的阳离子NH４＋所含的化学键是共价键；（2）表中所列4种第三周期元素Na、Al、S、Cl的最高价氧化物的水化物碱性最弱的是Al (OH)3，其电离方程式为H+ + Al O2﹣+H2O Al (OH)3 Al 3++3OH﹣；（3）同周期元素从左到右非金属性依次减弱，故Cl与S相比，非金属性较强的是氯元素，从原子结构的角度说明理由为氯原子与硫原子电子层数相同，氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子， 氯的原子半径比硫的原子半径小，原子核对外层电子的吸引力比硫大，所以氯的非金属性更强；（4）反应中KMnO4中锰化合价由+7价变为+2价，H2O2中氧元素由-1价变为0价，转移电子数为5，结合氧化还原反应及质量守恒配平，反应方程式如下：2KMnO4＋5 H2O2+3H2SO4 =1 K2SO4＋2 MnSO4＋5 O2↑＋8 H2O；当有0.5 mol H2O2参加此反应，电子转移的个数为0.5 mol==6.02×1023。