Question

6．W、X、Y、Z、M、G五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．W，Z同主族，可形成離子化合物ZW；Y，M同主族，可形成MY₂，MY₃兩種分子；X的氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性．
請回答下列問題：
（1）Y在元素周期表中的位置為第二周期第VIA族；
（2）上述五種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是HClO₄（寫化學(xué)式）
（3）W、Y、Z、G形成的簡單離子的半徑大小順序是Cl^-＞N^3-＞O^2-＞Na⁺（用化學(xué)符號表示）
（4）Y、G的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有O₃、Cl₂、ClO₂ （任寫兩個(gè)）
（5）Y與M的氫化物中，熱穩(wěn)定性差的是H₂S（填化學(xué)式），沸點(diǎn)高的是H₂O（填化學(xué)式）
（6）ZW的電子式為Na⁺[：H]^-，W₂Y₂的電子式為，用電子式表示Z₂M的形成過程：．
（7）MY₂和G₂均能使品紅溶液褪色，常溫常壓下若將相同體積的MY₂和G₂氣體同時(shí)通入品紅溶液，品紅溶液不褪色（填“褪色”或“不褪色”），請用相關(guān)離子方程式解釋原因SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺．
（8）已知

化合物	MgO	Al2O3	MgCl2	AlCl3
類型	離子化合物	離子化合物	離子化合物	共價(jià)化合物
熔點(diǎn)/℃	2800	2050	714	191

工業(yè)制鎂時(shí)，電解MgCl₂而不電解MgO的原因是氧化鎂熔點(diǎn)高，耗能多；制鋁時(shí)，電解Al₂O₃而不電解AlCl₃的原因是氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電．
（9）最近意大利羅馬大學(xué)的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N₄分子．N₄分子結(jié)構(gòu)如圖所示，已知斷裂1mol N-N吸收167kJ熱量，生成1mol N≡N入出942kJ．根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，下列說法正確的是C．
A．N₄屬于一種新型化合物
B．N₄晶體熔點(diǎn)高，硬度大
C．相同質(zhì)量的N₄的能量高于N₂
D．1molN₄轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂將吸收882KJ的能量．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z、M、G五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大．X元素的氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性，則X為氮元素；Y、M同主族，可形成MY₂、MY₃兩種分子，則M為S元素、Y為氧元素；G原子序數(shù)大于S原子序數(shù)，則G為Cl元素；W、Z同主族，可形成離子化合物ZW，則W為H元素、Z為Na．
（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)；
（2）上述五種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是高氯酸；
（3）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大；
（4）Y、G的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有：O₃、Cl₂、ClO₂等；
（5）非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)氫化物越穩(wěn)定；水分子之間存在氫鍵，水的沸點(diǎn)較高；
（6）ZW為NaH，由鈉離子與氫負(fù)離子構(gòu)成；H₂O₂屬于共價(jià)化合物，分子中氧原子之間形成1對共用電子對，氧原子與H原子之間形成1對共用電子對；Na₂S由鈉離子與硫離子構(gòu)成，用鈉原子、硫原子電子式表示其形成過程；
（7）發(fā)生反應(yīng)：SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺，二者恰好反應(yīng)，沒有剩余；
（8）氧化鎂熔點(diǎn)高，耗能多；氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電；
（9）A．化合物是由不同種元素組成的純凈物，單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物；
B．根據(jù)分子晶體的物理性質(zhì)分析；
C．根據(jù)二者轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化分析；
D．根據(jù)化學(xué)鍵斷裂要吸收熱量，形成化學(xué)鍵要放出熱量，根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算出1molN₄轉(zhuǎn)變成N₂放出的熱量．

解答 解：W、X、Y、Z、M、G五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大．X元素的氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性，則X為氮元素；Y、M同主族，可形成MY₂、MY₃兩種分子，則M為S元素、Y為氧元素；G原子序數(shù)大于S原子序數(shù)，則G為Cl元素；W、Z同主族，可形成離子化合物ZW，則W為H元素、Z為Na．
（1）Y為O元素，在元素周期表中的位置為：第二周期第VIA族，故答案為：第二周期第VIA族；
（2）上述五種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是HClO₄，故答案為：HClO₄；
（3）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大，故離子半徑：Cl^-＞N^3-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：Cl^-＞N^3-＞O^2-＞Na⁺；
（4）Y、G的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有：O₃、Cl₂、ClO₂，故答案為：O₃、Cl₂、ClO₂；
（5）非金屬性O(shè)＞S，故氫化物穩(wěn)定性H₂O＞H₂S，水分子之間存在氫鍵，水的沸點(diǎn)高于硫化氫的，故答案為：H₂S；H₂O；
（6）ZW為NaH，電子式為Na⁺[：H]^-，H₂O₂的電子式為，用電子式表示Na₂S的形成過程：，
故答案為：Na⁺[：H]^-；；；
（7）常溫常壓下若將相同體積的SO₂和Cl₂氣體同時(shí)通入品紅溶液，發(fā)生反應(yīng)：SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺，二者恰好反應(yīng)，沒有剩余，品紅溶液不褪色，
故答案為：不褪色；SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺；
（8）工業(yè)制鎂時(shí)，電解MgCl₂而不電解MgO的原因是：氧化鎂熔點(diǎn)高，耗能多；制鋁時(shí)，電解Al₂O₃而不電解AlCl₃的原因是：氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電，
故答案為：氧化鎂熔點(diǎn)高，耗能多；氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電；
（9）A．N₄由N元素組成，是一種單質(zhì)，故A錯(cuò)誤；
B．N₄晶體屬于分子晶體，分子晶體的熔點(diǎn)一般較低，硬度較小，故B錯(cuò)誤；
C．1molN₄氣體中含有0.6molN-N鍵，可生成2molN₂，形成2molN≡N鍵，則1moN₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂化學(xué)鍵斷裂斷裂吸收的熱量為6×167KJ=1002KJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為2×942kJ=1884KJ，所以反應(yīng)放熱，放出的熱量為1884KJ-1002KJ=882KJ，所以相同質(zhì)量的N₄的能量高于N₂，故C正確；
D．1molN₄氣體中含有0.6molN-N鍵，可生成2molN₂，形成2molN≡N鍵，則1moN₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂化學(xué)鍵斷裂斷裂吸收的熱量為6×167KJ=1002KJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為2×942kJ=1884KJ，所以反應(yīng)放熱，放出的熱量為1884KJ-1002KJ=882KJ，故應(yīng)為放出882KJ熱量，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，注意對基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．