Question

5．W、X、Y、Z、Q、E是原子序数依次增大的短周期元素，W原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y、Z、E的最高价氧化物对应水化物可以两两反应生成盐和水，E的一种氧化物是常见大气污染物．Q原子的最外层有3个未成对电子．X是元素周期表中电负性最大的元素．
（1）Y、Z各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O．
（2）W与E可形成化合物WE₂，该化合物的电子式为．
（3）比较Q、E气态氢化物的稳定性：H₂S＞PH₃（用分子式表示）．
（4）X的氢化物水溶液中存在氢键，则可能存在的所有氢键类型共有4种．
（5）W元素可形成自然界硬度最大的单质M．M可在氧气中燃烧．请依据下列表格中所列出的化学键键能，写出M在氧气中充分燃烧的热化学反应方程式：C（s，金刚石）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-306kJ/mol

键	C-C	Cl-Cl	C=O	C-H	O=O
键能/kJ/mol	348	248	750	413	498

Answer 1

分析 W、X、Y、Z、Q、E是原子序数依次增大的短周期元素，X是元素周期表中电负性最大的元素，则X为F元素；W原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则W为C元素（不考虑He）；由原子序数可知，Y、Z、Q、E均处于第三周期，Y、Z、E的最高价氧化物对应水化物可以两两反应生成盐和水，应是氢氧化铝、强碱、强酸之间的反应，故Y为Na、Z为Al，E的一种氧化物是常见大气污染物，则E为S；Q原子的最外层有3个未成对电子，则Q为P元素，据此解答．

解答 解：W、X、Y、Z、Q、E是原子序数依次增大的短周期元素，X是元素周期表中电负性最大的元素，则X为F元素；W原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则W为C元素（不考虑He）；由原子序数可知，Y、Z、Q、E均处于第三周期，Y、Z、E的最高价氧化物对应水化物可以两两反应生成盐和水，应是氢氧化铝、强碱、强酸之间的反应，故Y为Na、Z为Al，E的一种氧化物是常见大气污染物，则E为S；Q原子的最外层有3个未成对电子，则Q为P元素．
（1）Y、Z各自的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al（OH）₃，二者反应离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O；
（2）W与E可形成化合物WE₂为CS₂，与二氧化碳结构类似，该化合物的电子式为，故答案为：；
（3）非金属性S＞P，故氢化物稳定性：H₂S＞PH₃，故答案为：H₂S＞PH₃；
（4）X的氢化物为HF，水溶液中存在氢键有：H-F…F、H-F…H-O、H-O…H-O、H-O…H-F，共有4种氢键，故答案为：4；
（5）发生反应：C（s，金刚石）+O₂（g）=CO₂（g），金刚石中每个C原子形成4个C-C键，每个C-C键为每个碳原子提供$\frac{1}{2}$，故1mol金刚石中含有2molC-C键，反应热△H=2mol×348kJ/mol+498kJ/mol-2×750kJ/mol=-306kJ/mol，故热化学方程式为：C（s，金刚石）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-306kJ/mol，
故答案为：C（s，金刚石）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-306kJ/mol．

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，注意理解HF水溶液中氢键，（5）为易错点，理解金刚石晶胞结构，利用均摊法计算金刚石中共价键数目，难度中等．