Question

X、Y、Z、M、Q、R是6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	Q	R
原子半径/nm	0.160	0.143	0.102	0.075	0.077	0.037
主要化合价	＋2	＋3	＋6，－2	＋5，－3	＋4，－4	＋1

（1）Y在元素周期表中的位置是___。

（2）元素Q和R形成的化合物A是果实催熟剂，用A制备乙醇的化学方程式是___。

（3）单质铜和元素M的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的离子方程式为___。

（4）元素X的金属性比元素Y___（填“强”或“弱”），用原子结构的知识解释原因___。

（5）元素Q、元素Z的含量影响钢铁性能，采用如图装置A在高温下将钢样中元素Q、元素Z转化为QO₂、ZO₂。

①气体a的成分是__（填化学式）。

②若钢样中元素Z以FeZ的形式存在，在A中反应生成ZO₂和稳定的黑色氧化物，则反应的化学方程式是___。

Answer

第三周期第IIIA族 CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 强 镁和铝在同一周期，从左到右，原子半径减小，失电子能力减弱，金属性减弱 O2，SO2，CO2 5O2+3FeS3SO2+Fe3O4

【解析】

Z的化合价为＋6、－2，则其为硫(S)元素，从主要化合价及原子半径数值，可确定X为Mg、Y为Al；参照化合价及与Z的半径比较，可确定M为氮(N)、Q为碳(C)；最后确定R为氢(H)。从而得出X、Y、Z、M、Q、R分别为Mg、Al、S、N、C、H。

(1)Y为硫，可通过书写原子结构示意图，确定其在元素周期表中的位置。

(2) A是果实催熟剂，则其为乙烯，乙烯与水发生加成反应可制得乙醇。

(3)单质铜与稀硝酸反应，生成Cu(NO3)2、NO、H2O。

(4)Mg与Al的金属性比较，可利用同周期元素的性质递变规律进行分析。

(5)钢样中的元素碳、硫在装置A中转化为CO2、SO2。

①气体a的成分中，除含两种氧化物外，还应含有过量的氧气。

②铁的氧化物中，稳定的黑色氧化物为四氧化三铁。FeS与O2反应，生成SO2和Fe3O4。

由分析知，X、Y、Z、M、Q、R分别为Mg、Al、S、N、C、H。

(1)Y为硫，可通过书写原子结构示意图，确定其在元素周期表中的位置是第三周期第IIIA族。答案为：第三周期第IIIA族；

(2) A是果实催熟剂，则其为乙烯，乙烯与水反应生成乙醇，化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。答案为：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH；

(3)单质铜与稀硝酸反应，生成Cu(NO3)2、NO、H2O，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

(4)Mg与Al在元素周期表中位于第三周期，且镁在铝的左边，同周期元素，从左到右，原子半径减小，失电子能力减弱，金属性减弱。答案为：从左到右，原子半径减小，失电子能力减弱，金属性减弱；

(5)钢样中的元素碳、硫在装置A中转化为CO2、SO2。

①气体a中，除含两种氧化物外，还应含有过量的氧气，则气体a的成分为O2，SO2，CO2。答案为：O2，SO2，CO2；

②FeS与O2反应，生成SO2和四氧化三铁，反应的化学方程式为5O2+3FeS3SO2+Fe3O4。答案为：5O2+3FeS3SO2+Fe3O4。