Question

X、Y、Z、W是短周期的四種元素，有關他們的信息如下表所示．

元素	部分結構知識	部分性質
X	X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子	X有多種氧化物，如XO、XO2、X2O4等；通常情況下XO2與X2O4共存
Y	Y原子的次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)的一半	Y能形成多種氣態(tài)氫化物
Z	Z原子的最外層電子數(shù)多于4	Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數(shù)和等于6
W	W原子的最外層電子數(shù)等于2n-3（n為原子核外電子層數(shù)）	化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wn+

填寫下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
（1）X的氣態(tài)氫化物分子的電子式是

 

，Z元素在周期表中的位置是

 

．
（2）X、Y、Z三元素的最高價氧化物的水化物酸性由強到弱的順序是

 

．
（3）常溫時，W的硫酸鹽溶液的pH

 

7（填“=”、“＞”或“＜”），理由是：

 

（用離子方程式表示）．
（4）實驗室用X的氫化物的水溶液制取W的氫氧化物的方法是（用離子方程式表示）

 

．
（5）25℃、101kPa時，32g Y的最低價氣態(tài)氫化物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出1780.6kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、W是短周期的四種元素，X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子，X有多種氧化物，如XO、XO₂、X₂O₄等，通常情況下XO₂與X₂O₄共存，故X為N元素；
Y原子的次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)的一半，Y有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，Y能形成多種氣態(tài)氫化物，則Y為C元素；
Z原子的最外層電子數(shù)多于4，Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數(shù)和等于6，則Z最外層有7個電子，故Z為Cl元素；
W原子的最外層電子數(shù)等于2n-3（n為原子核外電子層數(shù)），化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wⁿ⁺，則2n-3=n，解得n=3，則W為Al元素．

解答： 解：X、Y、Z、W是短周期的四種元素：X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子，X有多種氧化物，如XO、XO₂、X₂O₄等；通常情況下XO₂與X₂O₄共存，故X為氮元素；Y原子的次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)的一半，Y有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，Y能形成多種氣態(tài)氫化物，則Y為碳元素；Z原子的最外層電子數(shù)多于4，Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數(shù)和等于6，則Z最外層有7個電子，故Z為氯元素；W原子的最外層電子數(shù)等于2n-3（n為原子核外電子層數(shù)），化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wⁿ⁺，則2n-3=n，解得n=3，則W為鋁元素，所以：X為氮元素、Y為碳元素、Z為氯元素、W為鋁元素，
（1）X為氮元素，X的氣態(tài)氫化物為NH₃，氮原子與氫原子之間形成1對共用電子對，電子式為；Z為Cl元素，有3個電子層，最外層有7個電子，在周期表中位于第三周期第ⅦA族，
故答案為：；第三周期第ⅦA族；
（2）X為氮元素、Y為碳元素、Z為氯元素，非金屬性越強，最高價氧化物的水化物酸性越強，非金屬性Cl＞N＞C，所以酸性HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃，
故答案為：HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃；
（3）W的硫酸鹽為硫酸鋁，硫酸鋁是強酸弱堿鹽，常溫時，鋁離子水解 Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺，溶液的pH＜7，
故答案為：＜； Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺；
（4）X的氫化物為NH₃，W的氫氧化物為Al（OH）₃，用氨水制取Al（OH）₃的離子方程式為Al³⁺+3NH₃?H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃?H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）25℃、101kPa時，32gCH₄的物質的量為2mol，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出1780.6kJ的熱量，1mol甲烷完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出890.3kJ的熱量，該反應的熱化學方程式CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ/mol．

點評：本題以元素推斷為載體，考查電子式與熱化學反應方程式等化學用語、鹽類水解、元素周期律、元素化合物性質等，綜合性較大，難度中等，是對所學知識的綜合性考查，注意基礎知識的理解掌握．推斷元素是解題關鍵．