Question

16．X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素，且原子序數(shù)X＞Y．
完成下列填空：
I．若X為金屬元素，Y為非金屬元素，Y₂H₄是一種重要有機(jī)化工原料．
（1）元素Y 的核外電子排布式為1s²2s²2p²，Y₂H₄晶體的類型為分子晶體，存在非極性共價鍵、極性共價鍵鍵（填金屬鍵、離子鍵、極性共價鍵、或非極性共價鍵），寫出Y₂H₄的一種用途：生產(chǎn)塑料．
（2）X單質(zhì)與Fe₂O₃反應(yīng)時，每消耗13.5g X放熱213kJ，得到的金屬呈固態(tài)，該反應(yīng)的熱反應(yīng)方程式為2Al（s）+Fe₂O₃（s）═2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-852kJ•mol^-1．
Ⅱ．若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強(qiáng)酸．
為防止YO₂污染空氣，科學(xué)家尋求合適的化合物G和催化劑，以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)：YO₂+G $\stackrel{催化劑}{→}$ Y₂+H₂O+n Z（未配平，n可以為0）．
（3）上述反應(yīng)式中的G不可能是b（選填編號）．
a．NH₃         b．CO              c．CH₃CH₂OH　　　   d．H₂O₂
（4）用稀土材料GeO₂作催化劑，能提高YO₂的轉(zhuǎn)化速率．煅燒Ge（OH）CO₃可制備GeO₂，配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
4Ge（OH）CO₃+1O₂→4GeO₂+4CO₂+2H₂O
（5）25℃時，往0.01mol/L的H₂X O₃的水溶液中通入O₂氣體后，溶液中pH值變小（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素，且原子序數(shù)X＞Y，X處于第三周期、Y處于第二周期．
Ⅰ．若X為金屬元素，Y為非金屬元素，則X為Al、Y為C元素，Y₂H₄為乙烯；
Ⅱ．若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強(qiáng)酸，第二周期中只有N元素最高價含氧酸為強(qiáng)酸，故Y為N元素，則X為S元素；
（3）反應(yīng)中N元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故G具有還原性，再結(jié)合元素守恒可知，G應(yīng)含有H元素；
（4）根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平方程式；
（5）往0.01mol/L的H₂SO₃的水溶液中通入O₂氣體后，氧化生成硫酸．

解答 解：X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素，且原子序數(shù)X＞Y，X處于第三周期、Y處于第二周期．
Ⅰ．若X為金屬元素，Y為非金屬元素，則X為Al、Y為C元素，Y₂H₄為乙烯．
（1）元素Y為碳，核外電子排布式為1s²2s²2p²，C₂H₄屬于分子晶體，碳原子之間形成非極性共價鍵，C原子與H原子之間形成極性共價鍵，乙烯是重要有機(jī)化工原料，可以生產(chǎn)塑料等，
故答案為：1s²2s²2p²；分子晶體；非極性共價鍵、極性共價鍵；生產(chǎn)塑料；
（2）發(fā)生反應(yīng)：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，每消耗13.5g Al放熱213kJ，則2molAl參加反應(yīng)放出熱量為213kJ×$\frac{2mol×27g/mol}{13.5g}$=852kJ熱量，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Al（s）+Fe₂O₃（s）═2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-852kJ•mol^-1，
故答案為：2Al（s）+Fe₂O₃（s）═2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-852kJ•mol^-1；
Ⅱ．若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強(qiáng)酸，第二周期中只有N元素最高價含氧酸為強(qiáng)酸，故Y為N元素，則X為S元素．
（3）反應(yīng)中N元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故G具有還原性，再結(jié)合元素守恒可知，G應(yīng)含有H元素，所以G不可能是CO，故選：Bb；
（4）Ge（OH）CO₃→GeO₂，失去一個電子，O₂中氧元素降低為-2，得到4個電子，所以得失電子最小公倍數(shù)是4，則Ge（OH）CO₃的計(jì)量數(shù)是4，O₂的計(jì)量數(shù)是1，然后根據(jù)原子守恒平衡，所以該反應(yīng)方程式為：4Ge（OH）CO₃+1O₂═4GeO₂+4CO₂+2H₂O，
故答案為：4；1；4；4；2；
（5）往0.01mol/L的H₂SO₃的水溶液中通入O₂氣體后，氧化生成硫酸，亞硫酸為弱酸，為硫酸為強(qiáng)酸，故溶液酸性增強(qiáng)，溶液pH變小，
故答案為：變�。�

點(diǎn)評 本題綜合性較強(qiáng)，涉及無機(jī)物推斷、位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系應(yīng)用、熱化學(xué)方程式書寫、氧化還原反應(yīng)配平、元素化合物性質(zhì)等，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．