Question

20．X，Y，Z，W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X元素的族序數(shù)是周期序數(shù)的2倍；Y單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種淡黃色固體；Z元素最高化合價(jià)與最低化合價(jià)絕對(duì)值之差等于4；W元素在周期表中位于非金屬性最強(qiáng)的元素下方，請(qǐng)回答：
（1）X元素在周期表中的位置是第二周期ⅣA族；W-離子的結(jié)構(gòu)示意圖為；
（2）X元素可形成多種氣態(tài)氫化物，其中相對(duì)分子質(zhì)量為26的氣態(tài)氫化物的電子式為；25℃、101kPa時(shí)該氣態(tài)氫化物熱值為5×10⁴kJ•kg^-1，則其標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為-1300kJ/mol；
（3）寫出一種適宜實(shí)驗(yàn)室制取W單質(zhì)的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）室溫時(shí)金即可溶于王水（濃鹽酸和濃硝酸混合物）生成HAuCl₄，若反應(yīng)過(guò)程中消耗的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量相等，則該化學(xué)方程式為Au+4HCl+HNO₃=HAuCl₄+NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 X，Y，Z，W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，Y單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種淡黃色固體，該固體為過(guò)氧化鈉，則Y為Na元素；Z元素最高化合價(jià)與最低化合價(jià)絕對(duì)值之差等于4，則Z的最高化合價(jià)為+6、最低價(jià)為-2，Z的原子序數(shù)大于Na，則Z為S元素；W元素在周期表中位于非金屬性最強(qiáng)的元素下方，非金屬性最強(qiáng)的為F，則W為Cl元素；X元素的族序數(shù)是周期序數(shù)的2倍，最外層最多含有8個(gè)電子，X的原子序數(shù)小于Na，則X處于第二周期，族序數(shù)為Ⅳ，故X為C元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：X，Y，Z，W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，Y單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種淡黃色固體，該固體為過(guò)氧化鈉，則Y為Na元素；Z元素最高化合價(jià)與最低化合價(jià)絕對(duì)值之差等于4，則Z的最高化合價(jià)為+6、最低價(jià)為-2，Z的原子序數(shù)大于Na，則Z為S元素；W元素在周期表中位于非金屬性最強(qiáng)的元素下方，非金屬性最強(qiáng)的為F，則W為Cl元素；X元素的族序數(shù)是周期序數(shù)的2倍，最外層最多含有8個(gè)電子，X的原子序數(shù)小于Na，則X處于第二周期，族序數(shù)為Ⅳ，故X為C元素，
（1）X元素為C元素，其原子序數(shù)為6，在周期表中的處于第二周期ⅣA族；W^-離子為氯離子，其原子序數(shù)為17，最外層含有18個(gè)電子，氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為：，
故答案為：第二周期ⅣA族；；
（2）X為C元素，C元素可形成多種氣態(tài)氫化物，其中相對(duì)分子質(zhì)量為26的氣態(tài)氫化物為乙炔，分子式為C₂H₂，乙炔為共價(jià)化合物，其分子中含有碳碳三鍵，乙炔的電子式為：；25℃、101kPa時(shí)該氣態(tài)氫化物熱值為5×10⁴kJ•kg^-1，1mol乙炔的質(zhì)量為：26g/mol×1mol=26g，26g乙炔放出的熱量為：5×10⁴kJ•kg^-1×0.026g=1300kJ，則其標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為-1300kJ/mol，
故答案為：；-1300kJ/mol；
（3）W為Cl元素，其單質(zhì)為氯氣，實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）室溫時(shí)金即可溶于王水（濃鹽酸和濃硝酸混合物）生成HAuCl₄，若反應(yīng)過(guò)程中消耗的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量相等，該反應(yīng)中硝酸為氧化劑、金為還原劑，說(shuō)明該反應(yīng)中硝酸與Au的物質(zhì)的量為1：1，據(jù)此結(jié)合質(zhì)量守恒定律寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Au+4HCl+HNO₃=HAuCl₄+NO↑+2H₂O，
故答案為：Au+4HCl+HNO₃=HAuCl₄+NO↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用，題目難度中等，推斷各元素為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期表結(jié)構(gòu)、元素周期律內(nèi)容之間關(guān)系，試題充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力．