Question

16．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．
（1）W、X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）W与Y 可形成化合物W₂Y，该化合物的电子式为；其水溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）．
（3）X的硝酸盐水溶液显酸性，用离子方程式解释原因Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺．
（4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．
（5）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量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Cl₂O₇（l）+H₂O（l）=2HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．
（1）W、X各自的氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，可推知W为Na、X为Al；
（2）W（Na）与Y可形成化合物W₂Y，Y表现-2价，则Y为S，形成的化合物为Na₂S，属于离子化合物，溶液中硫离子水解，溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子源于水的电离、硫离子与HS^-的水解，离子水解微弱；
（3）硝酸铝溶液中Al³⁺离子水解，破坏水的电离平衡，溶液呈酸性；
（4）结合原子序数可知Z为Cl，S的低价氧化物通入氯气的水溶液中，应为二氧化硫与氯气反应生成硫酸与HCl；
（5）Z的最高价氧化物为是Cl₂O₇，Cl₂O₇和水反应生成高氯酸，0.25molCl₂O₇和水反应放出QkJ热量，则1molCl₂O₇和水反应放出4QkJ热量，注明物质聚集状态与反应热书写热化学方程式．

解答 解：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．
（1）W、X各自的氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，可推知W为Na、X为Al，为NaOH和Al（OH）₃，二者反应的离子方程式：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）W（Na）与Y可形成化合物W₂Y，Y表现-2价，则Y为S，形成的化合物为Na₂S，属于离子化合物，电子式为：，溶液中硫离子水解，溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子源于水的电离、硫离子与HS^-的水解，溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺），
故答案为：；c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）；
（3）硝酸铝溶液中Al³⁺离子水解：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺，破坏水的电离平衡，溶液呈酸性，
故答案为：酸；Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺；
（4）结合原子序数可知Z为Cl，S的低价氧化物通入氯气的水溶液中，应为二氧化硫与氯气反应生成硫酸与HCl，反应化学方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（5）Z的最高价氧化物为是Cl₂O₇，Cl₂O₇和水反应生成高氯酸，0.25molCl₂O₇和水反应放出QkJ热量，则1molCl₂O₇和水反应放出4QkJ热量，所以其热化学反应方程式为：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）=2HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol，
故答案为：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）=2HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，涉及电子式、盐类水解、热化学方程式书写等，正确推断元素是解本题关键，注意掌握离子浓度大小的比较方法．