Question

X、Y、Z、W、Q五种短周期元素在周期表中的位置如下表，其中Y与Z的质子数之和比Q的质子数多1．

	X	Y	Z
W	Q

请回答以下问题：
（1）以上元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是

 

（填化学式）；Y元素单质分子的电子式为

 

；X、Y、Q三种元素原子半径由大到小的顺序为

 

（填元素符号）．
（2）下列不能说明X的非金属性比Q强的是

 

（填序号）．
a．X的单质在高温时可从Q的氧化物中置换出Q
b．X的最高价氧化物对应水化物的酸性强
c．断开氢化物中1mol H-X键比1mol H-Q键所需的能量大
d．在X与Q二者形成的化合物中，X显示负价
（3）Z所在主族的前四种元素单质分别与H₂反应生成1mol气态氢化物对应的热量变化如下，其中对应第四周期元素的是

 

（填序号）．
a．吸收155.0kJ   b．吸收85.81kJ   c．放出20.14kJ   d．放出241.8kJ
（4）标准状况下，3.36L YZ₂气体溶于水并配制成1L溶液，该溶液的物质的量浓度为

 

；该溶液与金属铜发生反应的离子方程式为

 

．
（5）如图所示是以W作一个电极形成原电池的原理示意图．该电池的负极反应式为

 

，反应后溶液的pH

 

（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,原电池和电解池的工作原理

专题：元素周期律与元素周期表专题,电化学专题

分析：由X、Y、Z、W、Q五种短周期元素在周期表中的位置可知，X、Y、Z处于第二周期，W、Q处于第三周期，其中Y与Z的质子数之和比Q的质子数多1，令Z的质子数为a，则Q的质子数为a+6，Y的质子数为a-1，则：a-1+a=a+6+1，a=8，所以Z为O元素、Y为N元素、X为C元素、W为Al元素、Q为Si元素，
（1）元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强；
Y元素单质分子为N₂，N原子之间存在三对共用电子对，且每个N原子含有一个孤电子对；
同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大；
（2）元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、其氢化物的稳定性越强、其电负性越大；
（3）第四周期、第VIA族是Se元素，Se与氢气化合是吸收能量，O、S和氢气化合时放出能量，同主族自上而下非金属性减弱，单质与氢气反应剧烈程度减小，反应热增大（考虑符号）；
（4）根据3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO计算n（HNO₃）=0.1mol，再根据c=

n

V

计算HNO₃物质的量浓度；Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水；
（5）Ag作正极，Al失电子作负极，碱性条件下，生成偏铝酸根与水，根据电池反应式判断反应后溶液的pH变化．

解答： 解：由X、Y、Z、W、Q五种短周期元素在周期表中的位置可知，X、Y、Z处于第二周期，W、Q处于第三周期，其中Y与Z的质子数之和比Q的质子数多1，令Z的质子数为a，则Q的质子数为a+6，Y的质子数为a-1，则：a-1+a=a+6+1，a=8，所以Z为O元素、Y为N元素、X为C元素、W为Al元素、Q为Si元素，
（1）非金属性O＞N＞C＞Si，O元素没有最高价含氧酸，所以最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HNO₃；
Y元素单质分子为N₂，N原子之间存在三对共用电子对，且每个N原子含有一个孤电子对，其电子式为；
同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：Si＞C＞N，
故答案为：HNO₃；；Si＞C＞N；
（2）a．高温改变物质的性质，不能说明非金属性强弱，故a错误；
b．X最高价氧化物对应水化物的酸性强，说明X的非金属性强，故b正确；
c．断开氢化物中1mol H-X键比1mol H-Q键所需的能量大，说明HX比HQ稳定，可以说明X的非金属性较强，故c正确；
d．在X与Q二者形成的化合物中，X显示负价，说明X对键合电子吸引能力更强，则X的非金属性更强，故d正确，
故答案为：a；
（3）Se与O元素同族元素，同主族自上而下非金属性减弱，单质与氢气反应剧烈程度减小，反应热增大（考虑符号），故ⅥA族前四种元素中生成1mol硒化氢（H₂Se）反应热应排在第二位，应为吸收85.81kJ，故选b，
故答案为：b．
（4）标准状况下，3.36LNO₂气体的物质的量=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，根据方程式知n（HNO₃）=0.15mol×

2

3

=0.1mol，则HNO₃物质的量浓度=

0.1mol

1L

=0.1mol/L；
Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：0.1mol/L；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（5）Al作负极、Ag作正极，负极是Al失去电子，碱性条件下生成偏铝酸根、水，负极电极反应式为：Al+4OH^-+3e^-=AlO₂^-+2H₂O，反应消耗氢氧根，故负极附近氢氧根离子浓度降低，溶液pH变小，
故答案为：Al+4OH^-+3e^-=AlO₂^-+2H₂O；变小．

点评：本题考查结构性质位置关系综合应用，涉及元素周期律、电子式、离子方程式、原电池工作原理等，推断元素是解题关键，题目综合性较大，难度中等，是对知识的综合考查，注意基础知识的全面掌握．