Question

W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示．已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的最高价氧化物的对应水化物是一种强酸；Z的非金属性在同周期主族元素中最强．
（1）写出X在周期表中的位置

 

．
（2）W的简单离子的还原性比Y简单离子的还原性

 

（填强或弱）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是

 

 （写化学式）．
（3）Y与W形成的化合物和Z单质水溶液反应，生成二种强酸，该反应的化学方程式是

 

．
（4）已知25℃时，2.3g C₂H₅OH（l）在足量的W单质充分反应后恢复原状，放出68.34kJ热量，则该反应的热化学方程式：

 

（5）已知N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7kJ?mol^-1，N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534kJ?mol^-1，根据盖斯定律写出肼（N₂H₄）与NO₂完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：根据W的一种核素的质量数为18，中子数为10，则W的质子数为8，即W为氧元素；X和Ne原子的核外电子数相差1，则X为钠或氟，又由图可知X的原子半径比氧原子的半径大，则X为钠；再利用Y的最高价氧化物的对应水化物是一种强酸，Z的非金属性在同周期主族元素中最强及原子半径X＞Y＞Z来推断元素，然后利用元素的位置、原子的原子结构、化合物的结构和性质、C₂H₅OH燃烧时的能量以及盖斯定律书写热化学方程式来解答即可．

解答： 解：由信息及质子数+中子数=质量数，则W的质子数为18-10=8，则W为氧元素；由X和Ne原子的核外电子数相差1及X的原子半径比氧原子的半径大，则X为钠元素；
Y的最高价氧化物的对应水化物是一种强酸，Z的非金属性在同周期主族元素中最强及原子半径X＞Y＞Z，知Y为硫元素，Z为氯元素；
（1）X为钠元素，位于周期表中第三周期第ⅠA族，故答案为：第三周期 IA；
（2）W为氧元素，Y为硫元素，属同周期元素，因阴离子半径前者小于后者，所以W的简单离子的还原性比Y简单离子的还原性弱；Z为氯元素，因氯的非金属性强于溴，所以Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是HCl，故答案为：弱；HCl；
（3）Y与W形成的化合物为SO₂，与氯水反应生成二种强酸，反应为Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄，故答案为：Cl₂+SO₂+2H₂O═2HCl+H₂SO₄；
（4）2.3g C₂H₅OH（l）的物质的量为

2.3g

46g?mol-1

=0.05mol，25℃时，C₂H₅OH（l）在足量的W单质中充分反应后恢复原状，此时水为液体，放出68.34kJ热量，则C₂H₅OH（l）燃烧热为

68.34kJ

0.05mol

=1366.8kJ?molmol^-1，则该反应的热化学方程式为：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8 kJ?mol^-1，
故答案为：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8 kJ?mol^-1；
（5）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7KJ?mol^-1；②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O （g）△H=-534KJ?mol^-1
将方程式2×②-①得：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=2×（-534KJ?mol^-1）-（+67.7KJ?mol^-1）=-1135.7kJ?mol^-1，
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1．

点评：本题考查位置、结构、性质的应用，学会寻找元素推断的突破口是解答的关键，并应熟悉元素化合物的性质、原子结构、盖斯定律应用、热化学反应方程式的书写方法来解答即可．