Question

15．有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的原子序数依次增大，且都小于20；其中X和Z是金属元素．已知V和Z属同一族，它们原子最外电子层上只有1个电子，W和Y也属同一族，W原子最外电子层上电子数是次外电子层上电子数的3倍，X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半．请用相关的元素符号回答：
（1）X、Z各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水，该反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）X最高价氧化物对应的水化物在水中电离方程式为：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（3）W与Z 可形成化合物Z₂W₂，该化合物的电子式为；
（4）Y与Z形成的化合物水溶液pH＞ 7（填“＞”、“＜”或“=”），用离子方程式表示其原因S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（5）标准状况下，Y的最高价氧化物为无色晶体，该条件下0.20mol该物质与一定量液态水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量．写出该反应的热化学方程式：SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-5QkJ•mol^-1；
（6）W与V 可形成化合物V₂W₂，该化合物的结构式为H-O-O-H．

Answer 1

分析 V、W、X、Y、Z五种元素，它们的原子序数依次增大，且都小于20．
V和Z属同一族，它们原子的最外电子层上只有1个电子，则属于第IA族元素，V为非金属元素，则V为H元素；
W和Y也属同一族，W原子最外电子层上的电子数是次外电子层上电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，则W为O元素，Y为S元素；
X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半，最外层电子数为3，且原子序数大于W，所以为Al元素；
Z是金属元素且原子序数大于S元素，则Z为K元素；
（1）Al、K各自的最高价氧化物对应的水化物分别是Al（OH）₃、KOH，二者反应生成偏铝酸钾和水；
（2）X最高价氧化物对应的水化物Al（OH）₃在水中能发生酸式电离和碱式电离，酸式电离生成氢离子、偏铝酸根离子和水，碱式电离生成铝离子和氢氧根离子；
（3）O与K可形成化合物K₂O₂，该化合物为离子化合物，钾离子和过氧根离子之间存在离子键、O-O原子之间存在共价键；
（4）S与K形成的化合物为K₂S，K₂S为强碱弱酸盐，硫离子水解导致溶液呈碱性；
（5）标准状况下，S的最高价氧化物SO₃为无色晶体，该条件下0.25mol该物质与一定量液态水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量，则1mol该物质和水反应生成放出4QkJ热量，据此书写热化学方程式；
（6）V₂W₂为H₂O₂，用短线代替所有的共用电子对即为结构式．

解答 解：V、W、X、Y、Z五种元素，它们的原子序数依次增大，且都小于20．
V和Z属同一族，它们原子的最外电子层上只有1个电子，则属于第IA族元素，V为非金属元素，则V为H元素；
W和Y也属同一族，W原子最外电子层上的电子数是次外电子层上电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，则W为O元素，Y为S元素；
X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半，最外层电子数为3，且原子序数大于W，所以为Al元素；
Z是金属元素且原子序数大于S元素，则Z为K元素；
（1）Al、K各自的最高价氧化物对应的水化物分别是Al（OH）₃、KOH，二者反应生成偏铝酸钾和水，离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）X最高价氧化物对应的水化物Al（OH）₃在水中能发生酸式电离和碱式电离，酸式电离生成氢离子、偏铝酸根离子和水，碱式电离生成铝离子和氢氧根离子，电离方程式为H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-，
故答案为：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（3）O与K可形成化合物K₂O₂，该化合物为离子化合物，钾离子和过氧根离子之间存在离子键、O-O原子之间存在共价键，电子式为，故答案为：；
（4）S与K形成的化合物为K₂S，K₂S为强碱弱酸盐，硫离子水解导致溶液呈碱性，则pH＞7，水解离子方程式为S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，
故答案为：＞；S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（5）标准状况下，S的最高价氧化物SO₃为无色晶体，该条件下0.2mol该物质与一定量液态水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ的热量，则1mol该物质和水反应生成放出5QkJ热量，其热化学方程式为：SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-5Q kJ•mol^-1，
故答案为：SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-5Q kJ•mol^-1；
（6）V₂W₂为H₂O₂，为共价化合物，其结构式为：H-O-O-H，
故答案为：H-O-O-H．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，涉及盐类水解、热化学方程式、电子式、弱电解质的电离等知识点，综合性较强，难点是氢氧化铝电离方程式的书写，题目难度中等．