Question

X、Y、Z为周期表中常见元素，原子序数递增，X、Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，Z单质是生产生活中用量最大的金属．
（1）X、Y的原子可构成一种物质，该物质与某能引起温室效应的气体结构相同；该物质的电子式是______．
（2）下列含氧酸根离子的化学式书写不正确的是______（填序号）．
a．XO₃^-    b．XO₃^2-    c．YO₃^2-    d．Y₂O₃^2-    e．YO₃^-   f．YO₄^2-
（3）Z单质与其它化合物可满足如图所示转化关系：

①C溶液在储存时应加入少量Z，其理由是（用文字和离子方程式回答）______．
②将5～6滴B的饱和溶液滴入沸水中，可得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔效应．该反应的离子方程式为______．
（4）Y的最高价含氧酸是重要的化工产品．
①已知YO₂被空气氧化，每生成1mol气态YO₃，放出98.3kJ热量．该反应的热化学方程式是______．
②实验测得相同条件下一定量的Y单质分别在空气和在氧气中充分燃烧后产物的成分（体积分数）如下表．

	YO2	YO3
空气	94%-95%	5%-6%
氧气	97%-98%	2%-3%

Y在纯氧中燃烧的产物中YO₃含量比在空气中燃烧YO₃含量少，试分析其原因______．

Answer 1

【答案】分析：X、Y、Z为周期表中常见元素，原子序数递增，X、Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且X原子序数小于Y，所以X是C元素，Y是S元素，Z单质是生产生活中用量最大的金属，则Z是Fe元素．
（1）碳元素和硫元素能形成二硫化碳，二硫化碳和二氧化碳的结构相同，根据二氧化碳的电子式书写二硫化碳的电子式；
（2）根据元素化合价判断是否正确；
（3）①A和铁反应生成B，B和铁反应生成C，则C中含有亚铁离子，B中含有铁离子，亚铁离子不稳定易被氧化生成铁离子；
②将5～6滴B的饱和溶液滴入沸水中，可得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔效应，则B是氯化铁溶液，氯化铁在热水中水解生成氢氧化铁胶体；
（4）①Y的最高价含氧酸是重要的化工产品，YO₂被空气氧化，每生成1mol气态YO₃，所以Y是硫元素，根据三氧化硫和反应热之间的关系写出热化学反应方程式；
②二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应是放热的可逆反应，升高温度，抑制三氧化硫的转化．
解答：解：X、Y、Z为周期表中常见元素，原子序数递增，X、Y原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且X原子序数小于Y，所以X是C元素，Y是S元素，Z单质是生产生活中用量最大的金属，则Z是Fe元素．
（1）碳元素和硫元素能形成二硫化碳，二硫化碳和二氧化碳的结构相同，根据二氧化碳的电子式知，二硫化碳的电子式为：，
故答案为：；
 （2）碳元素的常见化合价有-4、0、+2、+4价，硫元素的化合价有-2、0、+4、+6价，
a．CO₃^- 中碳元素化合价是+5价，故错误；   
b．CO₃^2- 中碳元素的化合价是+4价，故正确；
c．SO₃^2- 中硫元素的化合价是+4价，故正确；
d．S₂O₃^2-  中硫元素化合价-2价和+4价，故正确；  
e．SO₃^- 中硫元素的化合价是+5价，故错误；
f．SO₄^2-中硫元素的化合价是+6价，故正确；
故选a、e；
（3）①A和铁反应生成B，B和铁反应生成C，则C中含有亚铁离子，B中含有铁离子，亚铁离子不稳定易被氧化生成铁离子，为防止亚铁离子被氧化，所以在亚铁盐中要加入铁防止被氧化，离子反应方程式为：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，
故答案为：加入少量铁，防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺；
②将5～6滴B的饱和溶液滴入沸水中，可得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔效应，则B是氯化铁溶液，氯化铁在热水中水解生成氢氧化铁胶体，反应方程式为：Fe³⁺+3 H₂O（沸水）═Fe（OH）₃（胶体）+3 H⁺，
故答案为：Fe³⁺+3 H₂O（沸水）═Fe（OH）₃（胶体）+3 H⁺；
（4）①的最高价含氧酸是重要的化工产品，YO₂被空气氧化，每生成1mol气态YO₃，所以Y是硫元素，YO₂是SO₂，YO₃是SO₃，生成1mol气态三氧化硫，放出98.3kJ热量，所以其热化学反应方程式为：SO₂（g）+O₂（g）═SO₃（g）△H=-98.3kJ?mol^-1
故答案为：SO₂（g）+O₂（g）═SO₃（g）△H=-98.3kJ?mol^-1；
②二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应是放热的可逆反应，升高温度，抑制三氧化硫的转化，所以在纯氧中燃烧的产物中YO₃含量比在空气中燃烧YO₃含量少，
故答案为：纯氧中O₂的浓度大，反因应速率快，单位时间内放热多，体系温度高，平衡向SO₃分解的方向移动，SO₃含量低．
点评：本题考查了物质的性质，正确推断元素是解本题关键，知道氯化铁制取胶体的方法，难度不大．