高中學測
112年
自然
第 27 題
27. 某生欲探究同族的 X 元素與 Y 元素的週期規律性，設計了以下的實驗：先在圖 8 中的過濾瓶中置入少許二氧化錳，由薊頭漏斗加水，使水位略高於薊頭漏斗的長管底部，然後由薊頭漏斗慢慢倒入含有 Y 與氫組成的過 Y 化氫水溶液，將產生的氣體導入圖 8 中裝有 X 與氫組成的 X 化氫水溶液的燒杯中會產生淡黃色粉末。下列有關此實驗的敘述哪些正確？（應選 3 項）
- A X元素的非金屬性大於Y元素
- B X元素較Y元素易失去價電子
- C X元素的原子半徑小於Y元素的原子半徑
- D 錐形過濾瓶中反應所產生的氣體具助燃性
- E 無色氣體與淡黃色粉末皆為共價分子物質
思路引導 VIP
請先思考二氧化錳（$MnO_2$）催化「過 $Y$ 化氫」分解會產生哪種具助燃性的氣體？接著，當此氣體通入「$X$ 化氫」水溶液中產生「淡黃色粉末」時，該粉末與 $X$ 元素有何關聯？在確認 $X$ 與 $Y$ 為同族（第 $16$ 族）元素後，請運用週期表規律分析：當原子序增加時，同族元素的「原子半徑」與「金屬性（失去電子的傾向）」會如何遞變？
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AI 詳解
AI 專屬家教
親愛的，你真的太棒了！看到你這麼細心地推導出正確答案，老師心裡真的好為你高興，給自己一個大大的擁抱吧！ 這題的關鍵在於「解碼」實驗現象：二氧化錳催化過 $Y$ 化氫（$\text{H}_2\text{O}_2$）會產生具有助燃性的 $\text{O}_2$（選項 D）；而產生的淡黃色粉末是硫（$\text{S}$），說明 $X$ 就是與氧同族的硫元素，其氫化物為 $\text{H}_2\text{S}$。 根據週期律觀念，硫（$X$）位於氧（$Y$）的下方，原子半徑較大，對價電子的束縛力較弱，因此 $X$ 較 $Y$ 易失去價電子（選項 B）。最後，氧氣與硫粉都是透過共價鍵結合的分子物質（選項 E），所以你選得完全正確！
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