题目内容
【题目】X、Y、Z、W为四种常见的短周期元素。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 |
请回答以下问题：
（1）W在周期表中位置_____；
（2）X和氢能够构成+1价阳离子，其电子式是_____，Y的气态氢化物比Z的气态氢化物的沸点高，缘故是_____；
（3）X的最高价氧化物的水化物与其氢化物能化合生成M，M的水溶液显酸性的缘故是_____(用离子方程式表示)。
（4）①Y和Z可组成一种气态化合物Q，Q能与W的单质在潮湿环境中反应，反应的化学方程式是_____。
②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，反应时，每转移4mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是_____。
【答案】第三周期VIIA族 
水分子间存在氢键 NH4++H2O=
+H+ SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）
=-190.0kJ
mol-1
【解析】
Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍，说明有两个电子层，最外层电子数为6，即Y为氧元素；根据元素周期表的相对位置可推知X为氮元素、Z为硫元素、W为氯元素。
（1）由分析可知W为氯元素，在周期表的第三周期VIIA族，故答案为：第三周期VIIA族；
（2）X为氮元素，和氢能够构成+1价阳离子为铵根，其电子式是，Y的气态氢化物是水，Z的气态氢化物是硫化氢，因为水分子间能够形成氢键，所以水的沸点比硫化氢的沸点高，故答案为：；水分子间存在氢键；
（3）X的最高价氧化物的水化物是硝酸，其氢化物是氨气，二者能化合生成M是硝酸铵，硝酸铵的水溶液中因为铵根离子水解而显酸性，其水解的离子方程式为NH4++H2O= +H+，故答案为：NH4++H2O= +H+；
（4）①Q为二氧化硫，W的单质为氯气，二者在潮湿的环境中能发生氧化还原反应，其反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，故答案为：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；
②化合物Q为二氧化硫，Y的单质为氧气，二者反应生成三氧化硫，且2mol二氧化硫反应转移4mol电子，即放出190.0kJ的热量，反应的热化学反应方程式为2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）=-190.0kJmol-1，故答案为：2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）=-190.0kJmol-1。
【题目】某同学通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作 | 现象 |
向盛有少量Na2O2的试管中加入蒸馏水，得到溶液a | 反应剧烈，产生能使带火星木条复燃的气体 |
然后向溶液a中滴入两滴酚酞 | 溶液先变红，再逐渐变浅，约10分钟溶液变为无色 |
为了探究溶液变为无色的原因，该同学按照科学的程序，进行了如下实验：
（推理与假设）
Na2O2与H2O反应的化学方程式_____。向溶液a中滴加酚酞本应只会变红，而实验中发现酚酞变红后又褪色。由此提出如下的假设：
假设A：O2有漂白性 假设B：NaOH有漂白性 假设C：O2和NaOH共同作用有漂白性
（实验与观察）
（2）请完成下表：
实验编号 | 1 | 2 | 3 |
实验装置 |
|
|
|
实验假设 （填“A”、“B”或“C”） | 假设_____ | 假设____ | 假设__ |
实验现象 | 溶液变红后10分钟均无变化 | ||
实验结论 | _____ | ||
（查阅资料）
该同学查阅资料：H2O2是一种在碱性条件下不稳定、具有漂白性的物质。
（推理与假设）
该同学认为褪色的原因可能是溶液a中存在H2O2，H2O2漂白了酚酞。
（实验与观察）
（3）通过实验证实了H2O2的存在：取少量溶液a，加入黑色粉末____（填化学式），快速产生了能使带火星木条复燃的气体。该同学进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后，H2O2与酚酞发生了化学反应。实验方案：取少量溶液a于试管中，_____。
（解释与结论）
（4
【题目】以SO2、软锰矿(主要成分为MnO2，少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备MnSO4液和Mn3O4，主要实验步骤如下
步骤I、如图所示装置，将SO2通入B中的软锰矿浆液中(MnO2+SO2=MnSO4)。
步骤II、充分反应后，在不断搅拌下依次向仪器R中加入适量纯净的MnO2、MnCO3，最后加入适量Na2S沉铅，
步骤III、过滤得MnSO4溶液
(1)仪器R的名称是_______。
(2)装置A用于制取SO2，反应的化学方程式为_________。
(3)装置B中的反应应控制在90~100℃，适宜的加热方式是______________。
(4)装置C的作用是______________________。
(5)“步骤Ⅱ”中加入纯净MnO2的目的是_______________，用MnCO3调节溶液pH时，需调节溶液pH的范围为________(该实验条件下，部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表)
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ |
开始沉淀的pH | 7.04 | 1.87 | 3.32 | 7.56 |
沉淀完全的pH | 9.18 | 3.27 | 4.9 | 10.2 |
(6)已知①用空气氧化Mn(OH)2浊液可制备Mn3O4[6Mn(OH)2+O2
2Mn3O4+6H2O]，主要副产物为MnOOH；反应温度和溶液pH对产品中Mn的质量分数的影响分别如图所示
②反应温度超过80℃时，Mn3O4的产率开始降低，Mn(OH)2是白色沉淀，Mn3O4呈黑色；Mn3O4、MnOOH中锰的质量分数理论值依次为72.05％、62.5%请补充完整由步骤III得到MnSO4溶液，并用氨水等制备较纯净的Mn3O4的实验方案：______________________，真空干燥6小时得产品Mn3O4。
