Question

1．如表是元素周期表的一部分，短周期元素X的最高化合價是+5，Y的單質(zhì)可在空氣中燃燒．

W		X	Y
			Z

請回答下列問題：
（1）Y在元素周期表的位置是第三周期第ⅥA族，其氫化物的電子式為．
（2）B元素與Y、Z同主族，且原子半徑比二者�。瓻是形成化合物種類最多的元素，已知一定量的E單質(zhì)能在B₂ （g）中燃燒，其可能的產(chǎn)物及能量關(guān)系如圖所示，請寫出一定條件下EB₂（g） 與E（s）反應(yīng)生成EB（g）的熱化學(xué)方程式CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5 kJ•mol ^-1．

（3）25℃時，NaH₂XO₂溶液pH＞7，向100mL 0.01mol•L^-1的H₃XO₂溶液中，滴加等濃度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗NaOH溶液的體積＜（填“＞”、“=”或“＜”）100mL．
（4）W的最高價氧化物能溶于燒堿溶液，該反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．現(xiàn)取100mL 1mol•L^-1W的氯化物溶液，向其中加入1mol•L^-1NaOH溶液產(chǎn)生了3.9g的沉淀，則加入的氫氧化鈉溶液體積可能是150或350 mL．
（5）探究同主族元素性質(zhì)的相似性，是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一．在下表中列出對H₂ZO₃各種不同化學(xué)性質(zhì)的推測，請根據(jù)示例填寫下列空格（Z元素符號仍用Z表示）

編號	性質(zhì)推測	化學(xué)方程式
示例	氧化性	H2ZO3+4HI═Z↓+2I2+3H2O
①	還原性
②		H2ZO3+2NaOH═Na2ZO3+2H2O

Answer 1

分析 短周期元素X的最高化合價是+5，Y的單質(zhì)可在空氣中燃燒，由元素在周期表中相對位置可知，X為P元素、Y為S元素，W為Al，Z為Se．
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)，Y元素氫化物為H₂S，分子中S原子與H原子之間形成1對共用電子對；
（2）B元素與Y、Z同主族，且原子半徑比二者小，則B為O元素；E是形成化合物種類最多的元素，則E為碳元素．
由圖可知，1molC（s）與0.5molO₂（g）反應(yīng)得到1molCO（g）放出熱量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ，該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol ①
1molC（s）與1molO₂（g）反應(yīng)得到1molCO₂（g）放出熱量393.5kJ，該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol ②，
根據(jù)蓋斯定律，①×2-②得：CO₂（g）+C（s）=2CO（g）；
（3）25℃時，NaH₂PO₂溶液pH＞7，向100mL 0.01mol•L^-1的H₃PO₂溶液中，滴加等濃度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量小于H₃PO₂的物質(zhì)的量；
（4）W的最高價氧化物為氧化鋁，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水；
100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化鋁的物質(zhì)的量=0.1L×1mol/L=0.1mol，若Al元素都轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，則氫氧化鋁沉淀的質(zhì)量=0.1mol×78g/mol=7.8g＞3.9g，說明有兩種情況：一為氫氧化鈉體積較少，沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一種情況為氫氧化鈉體積較多，沉淀完全后又部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，結(jié)合方程式計算消耗氫氧化鈉物質(zhì)的量，進(jìn)而計算需要氫氧化鈉溶液體積；
（5）H₂SeO₃與H₂SO₃相似，具有氧化性、還原性和酸性．

解答 解：短周期元素X的最高化合價是+5，Y的單質(zhì)可在空氣中燃燒，由元素在周期表中相對位置可知，X為P元素、Y為S元素，W為Al，Z為Se．
（1）Y為S元素，原子核外有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，處于周期表中第三周期第ⅥA族，Y元素氫化物為H₂S，分子中S原子與H原子之間形成1對共用電子對，其電子式為：，
故答案為：第三周期第ⅥA族；；
（2）B元素與Y、Z同主族，且原子半徑比二者小，則B為O元素；E是形成化合物種類最多的元素，則E為碳元素．
由圖可知，1molC（s）與0.5molO₂（g）反應(yīng)得到1molCO（g）放出熱量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ，該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol ①
1molC（s）與1molO₂（g）反應(yīng)得到1molCO₂（g）放出熱量393.5kJ，該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol ②，
根據(jù)蓋斯定律，①×2-②得：CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5 kJ•mol ^-1，
故答案為：CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5 kJ•mol ^-1；
（3）25℃時，NaH₂PO₂溶液pH＞7，向100mL 0.01mol•L^-1的H₃PO₂溶液中，滴加等濃度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量小于H₃PO₂的物質(zhì)的量，則消耗NaOH溶液的體積小于100mL，
故答案為：＜；
（4）W的最高價氧化物為氧化鋁，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，
100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化鋁的物質(zhì)的量=0.1L×1mol/L=0.1mol，若Al元素都轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，則氫氧化鋁沉淀的質(zhì)量=0.1mol×78g/mol=7.8g＞3.9g，說明有兩種情況：一為沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一種情況為沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，
n（Al（OH）₃）=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol，
①若堿不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，NaOH的物質(zhì)的量為0.05mol×3=0.15mol，加入NaOH溶液的體積為$\frac{0.15mol}{1mol/L}$=0.15L=150mL；
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，則：
   Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.1mol 0.3mol 0.1mol
溶解的氫氧化鋁為0.1mol-0.05mol=0.05mol，則：
 Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.05mol  0.05mol
則消耗的堿的物質(zhì)的量為0.3mol+0.05mol=0.35mol，
加入NaOH溶液的體積為$\frac{0.35mol}{1mol/L}$=0.035L=350mL；
故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；150或350；
（5）H₂SeO₃與H₂SO₃相似，具有氧化性、還原性和酸性，如反應(yīng)：2H₂SeO₃+O₂═2H₂SeO₄（或Br₂+H₂SeO₃+H₂O═H₂SeO₄+2HBr）中表現(xiàn)還原性，反應(yīng)H₂SeO₃+2NaOH═Na₂SeO₃+2H₂O表現(xiàn)酸性，
故答案為：

1	還原性	2H2SeO3+O2═2H2SeO4 （或Br2+H2SeO3+H2O═H2SeO4+2HBr）
2	酸性	H2SeO3+2NaOH═Na2SeO3+2H2O

．

點評 本題與元素推斷為載體，考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、熱化學(xué)方程書寫、化學(xué)方程式計算、元素周期律的應(yīng)用等，（5）注意根據(jù)同主族元素化合物性質(zhì)的相似性解答．