Question

X、Y、Z、W是短周期的四种元素，有关他们的信息如下表所示．

元素	部分结构知识	部分性质
X	X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子	X有多种氧化物，如XO、XO2、X2O4等；通常情况下XO2与X2O4共存
Y	Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半	Y能形成多种气态氢化物
Z	Z原子的最外层电子数多于4	Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6
W	W原子的最外层电子数等于2n-3（n为原子核外电子层数）	化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+

填写下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
（1）X的气态氢化物分子的电子式是

 

，Z元素在周期表中的位置是

 

．
（2）X、Y、Z三元素的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是

 

．
（3）常温时，W的硫酸盐溶液的pH

 

7（填“=”、“＞”或“＜”），理由是：

 

（用离子方程式表示）．
（4）实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是（用离子方程式表示）

 

．
（5）25℃、101kPa时，32g Y的最低价气态氢化物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6kJ的热量，写出该反应的热化学方程式

 

．

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：X、Y、Z、W是短周期的四种元素，X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子，X有多种氧化物，如XO、XO₂、X₂O₄等，通常情况下XO₂与X₂O₄共存，故X为N元素；
Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半，Y有2个电子层，最外层电子数为4，Y能形成多种气态氢化物，则Y为C元素；
Z原子的最外层电子数多于4，Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6，则Z最外层有7个电子，故Z为Cl元素；
W原子的最外层电子数等于2n-3（n为原子核外电子层数），化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wⁿ⁺，则2n-3=n，解得n=3，则W为Al元素．

解答： 解：X、Y、Z、W是短周期的四种元素：X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子，X有多种氧化物，如XO、XO₂、X₂O₄等；通常情况下XO₂与X₂O₄共存，故X为氮元素；Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半，Y有2个电子层，最外层电子数为4，Y能形成多种气态氢化物，则Y为碳元素；Z原子的最外层电子数多于4，Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6，则Z最外层有7个电子，故Z为氯元素；W原子的最外层电子数等于2n-3（n为原子核外电子层数），化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wⁿ⁺，则2n-3=n，解得n=3，则W为铝元素，所以：X为氮元素、Y为碳元素、Z为氯元素、W为铝元素，
（1）X为氮元素，X的气态氢化物为NH₃，氮原子与氢原子之间形成1对共用电子对，电子式为；Z为Cl元素，有3个电子层，最外层有7个电子，在周期表中位于第三周期第ⅦA族，
故答案为：；第三周期第ⅦA族；
（2）X为氮元素、Y为碳元素、Z为氯元素，非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性Cl＞N＞C，所以酸性HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃，
故答案为：HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃；
（3）W的硫酸盐为硫酸铝，硫酸铝是强酸弱碱盐，常温时，铝离子水解 Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺，溶液的pH＜7，
故答案为：＜； Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺；
（4）X的氢化物为NH₃，W的氢氧化物为Al（OH）₃，用氨水制取Al（OH）₃的离子方程式为Al³⁺+3NH₃?H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案为：Al³⁺+3NH₃?H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）25℃、101kPa时，32gCH₄的物质的量为2mol，完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6kJ的热量，1mol甲烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出890.3kJ的热量，该反应的热化学方程式CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ/mol．

点评：本题以元素推断为载体，考查电子式与热化学反应方程式等化学用语、盐类水解、元素周期律、元素化合物性质等，综合性较大，难度中等，是对所学知识的综合性考查，注意基础知识的理解掌握．推断元素是解题关键．