Question

14．X、Y、Z、W为四种短周期元素，其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍，它们在周期表中的相对位置如图所示：

X	Y
	Z	W

请回答下列问题：
（1）W元素在周期表中的位置第三周期第VIIA族．
（2）X、Y、Z、W分别形成的简单离子的半径由小到大的顺序为O^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-（用化学式填写，下同）；Y、Z对应的气态氢化物的稳定性H₂O＞H₂S．
（3）在一定条件下，由元素Y和Z组成的一种气态化合物可发生催化氧化反应，反应达平衡时有三种气态物质共存，已知每转移4mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式为2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0kJ•mol^-1．
（4）工业上将干燥的W单质通入熔融的Z单质中可制得化合物Z₂W₂，该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，写出Z₂W₂与水反应的化学方程式2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂+3S+4HCl．

Answer 1

分析 由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置，可知X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，最外层电子数为6，故Y为O元素，可推知X为N元素、Z为S元素、W为Cl，以此解答该题．

解答 解：（1）W为Cl元素，处于周期表中第三周期第VIIA 族，故答案为：第三周期第VIIA 族；
（2）核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，且离子核外电子层数越多，离子半径越大，则有离子半径O^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，由于非金属性：O＞S，所以气态氢化物的稳定性：H₂O＞H₂S，
故答案为：O^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-；H₂O＞H₂S；
（3）在一定条件下，化合物Q与Y的单质反应达平衡时有三种气态物质，反应方程式为：2SO₂+O₂?2SO₃，反应时，每转移4mol电子放热190.0kJ，则参加反应二氧化硫为$\frac{4mol}{2}$=2mol，该反应的热化学方程式是：2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1，
故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1；
（4）化合物S₂Cl₂可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，该气体为SO₂，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，故S元素化合价降低，转移0.3mol电子生成二氧化硫为0.1mol，故有0.3molS原子发生还原反应，根据电子转移守恒可知S元素在还原产物中的化合价为0，故生成S，同时生成HCl，该反应的化学方程式为：2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl，
故答案为：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂+3S+4HCl．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，侧重对化学用语的考查，较好的考查学生运用知识分析问题、解决问题的能力，难度中等．