问题 问答题

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
XX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
YY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
ZZ原子的最外层电子数多于4Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6
WW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______.

答案

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.故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++3H2O

Al(OH)3+3H+,溶液的pH<7,

故答案为:<; Al3++3H2O

Al(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.

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