Q R X Y Z 爲前20號元素中的五種,Q的低價氧化物與X單質分子的電子總數相等,R與Q同族,Y和Z得陰離子與Ar原

題目：

Q R X Y Z 爲前20號元素中的五種,Q的低價氧化物與X單質分子的電子總數相等,R與Q同族,Y和Z得陰離子與Ar原子的電子結構相同且Y原子序數小於Z.
這五種元素分別是什麼?
用20毫升18.4摩爾每升的濃硫酸與足量的銅共熱一段時間後,使反應混合物冷卻,濾除多餘的銅,將濾液加水定容道100毫升,測得硫酸根離子的濃度爲3.18摩爾每升,試求稀釋後硫酸銅的物質的量濃度.

解答：

1、X單質分子：H2、N2、O2、O3、F2、Cl2等
電子總數分別是2、14、16、24、18、34,首先排除掉H2,因爲Q的低價氧化物與X單質分子的電子總數相等,所以X單質分子的電子總數肯定至少大於一個氧的電子數.
如果X單質是N2的話總電子數14,Q的氧化物只能含有1個氧,可能組成RO或R2O或R3O.分別分析,可知組成RO氧化物的時候,另外一個電子數是6,Q就是CO,剛好是碳的低價氧化物,滿足所給條件.
再舉一例：假設X單質是Cl2,總電子數14,Q的氧化物含有1個氧的時候可以組成RxO,含有2個氧的時候可以組成RyO2,含有3個氧的時候可以組成RzO3,然後分別考慮不同的x、y、z取值對應的Q元素是否滿足條件.
其他的幾種情況,依次判斷.省略.
結果：X是氮,Q是碳
R與Q同族,所以R是矽
結構與Ar相同的有Si4-、P3-、S2-、Cl-、K+、Ca2+都是18電子構型,可以在水中穩定存在的陰離子只有S2-、Cl-,又因爲Y原子序數小於Z,所以Y是硫,Z是氯.
2、實際上少掉的硫酸根就等於硫酸銅物質的量.如果不理解的話從方程式來看：
Cu + 2H2SO4 == CuSO4 + SO2 + 2H2O
顯然每生成一個CuSO4,就跑掉一個SO2,即少掉一個硫酸根.
硫酸銅物質的量=0.02*18.4-0.1*3.18=0.05mol
濃度爲：0.05/0.1=0.5mol/L
註：
雖然最後有Cu剩餘,並不能表明硫酸完全反應了,實際上隨著硫酸濃度的下降,到一定程度不能再和Cu反應了,所以最終有硫酸剩餘.