Question

1．如表是元素周期表的一部分，短周期元素X的最高化合价是+5，Y的单质可在空气中燃烧．

W		X	Y
			Z

请回答下列问题：
（1）Y在元素周期表的位置是第三周期第ⅥA族，其氢化物的电子式为．
（2）B元素与Y、Z同主族，且原子半径比二者小．E是形成化合物种类最多的元素，已知一定量的E单质能在B₂ （g）中燃烧，其可能的产物及能量关系如图所示，请写出一定条件下EB₂（g） 与E（s）反应生成EB（g）的热化学方程式CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5 kJ•mol ^-1．

（3）25℃时，NaH₂XO₂溶液pH＞7，向100mL 0.01mol•L^-1的H₃XO₂溶液中，滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗NaOH溶液的体积＜（填“＞”、“=”或“＜”）100mL．
（4）W的最高价氧化物能溶于烧碱溶液，该反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．现取100mL 1mol•L^-1W的氯化物溶液，向其中加入1mol•L^-1NaOH溶液产生了3.9g的沉淀，则加入的氢氧化钠溶液体积可能是150或350 mL．
（5）探究同主族元素性质的相似性，是学习化学的重要方法之一．在下表中列出对H₂ZO₃各种不同化学性质的推测，请根据示例填写下列空格（Z元素符号仍用Z表示）

编号	性质推测	化学方程式
示例	氧化性	H2ZO3+4HI═Z↓+2I2+3H2O
①	还原性
②		H2ZO3+2NaOH═Na2ZO3+2H2O

Answer 1

分析 短周期元素X的最高化合价是+5，Y的单质可在空气中燃烧，由元素在周期表中相对位置可知，X为P元素、Y为S元素，W为Al，Z为Se．
（1）主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数，Y元素氢化物为H₂S，分子中S原子与H原子之间形成1对共用电子对；
（2）B元素与Y、Z同主族，且原子半径比二者小，则B为O元素；E是形成化合物种类最多的元素，则E为碳元素．
由图可知，1molC（s）与0.5molO₂（g）反应得到1molCO（g）放出热量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol ①
1molC（s）与1molO₂（g）反应得到1molCO₂（g）放出热量393.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol ②，
根据盖斯定律，①×2-②得：CO₂（g）+C（s）=2CO（g）；
（3）25℃时，NaH₂PO₂溶液pH＞7，向100mL 0.01mol•L^-1的H₃PO₂溶液中，滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗氢氧化钠的物质的量小于H₃PO₂的物质的量；
（4）W的最高价氧化物为氧化铝，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水；
100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g＞3.9g，说明有两种情况：一为氢氧化钠体积较少，沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一种情况为氢氧化钠体积较多，沉淀完全后又部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，结合方程式计算消耗氢氧化钠物质的量，进而计算需要氢氧化钠溶液体积；
（5）H₂SeO₃与H₂SO₃相似，具有氧化性、还原性和酸性．

解答 解：短周期元素X的最高化合价是+5，Y的单质可在空气中燃烧，由元素在周期表中相对位置可知，X为P元素、Y为S元素，W为Al，Z为Se．
（1）Y为S元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为6，处于周期表中第三周期第ⅥA族，Y元素氢化物为H₂S，分子中S原子与H原子之间形成1对共用电子对，其电子式为：，
故答案为：第三周期第ⅥA族；；
（2）B元素与Y、Z同主族，且原子半径比二者小，则B为O元素；E是形成化合物种类最多的元素，则E为碳元素．
由图可知，1molC（s）与0.5molO₂（g）反应得到1molCO（g）放出热量=393.5kJ-283kJ=110.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/mol ①
1molC（s）与1molO₂（g）反应得到1molCO₂（g）放出热量393.5kJ，该反应热化学方程式为：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol ②，
根据盖斯定律，①×2-②得：CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5 kJ•mol ^-1，
故答案为：CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5 kJ•mol ^-1；
（3）25℃时，NaH₂PO₂溶液pH＞7，向100mL 0.01mol•L^-1的H₃PO₂溶液中，滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性，消耗氢氧化钠的物质的量小于H₃PO₂的物质的量，则消耗NaOH溶液的体积小于100mL，
故答案为：＜；
（4）W的最高价氧化物为氧化铝，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，
100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g＞3.9g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，
n（Al（OH）₃）=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol，
①若碱不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，NaOH的物质的量为0.05mol×3=0.15mol，加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.15mol}{1mol/L}$=0.15L=150mL；
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，则：
   Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.1mol 0.3mol 0.1mol
溶解的氢氧化铝为0.1mol-0.05mol=0.05mol，则：
 Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.05mol  0.05mol
则消耗的碱的物质的量为0.3mol+0.05mol=0.35mol，
加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.35mol}{1mol/L}$=0.035L=350mL；
故答案为：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；150或350；
（5）H₂SeO₃与H₂SO₃相似，具有氧化性、还原性和酸性，如反应：2H₂SeO₃+O₂═2H₂SeO₄（或Br₂+H₂SeO₃+H₂O═H₂SeO₄+2HBr）中表现还原性，反应H₂SeO₃+2NaOH═Na₂SeO₃+2H₂O表现酸性，
故答案为：

1	还原性	2H2SeO3+O2═2H2SeO4 （或Br2+H2SeO3+H2O═H2SeO4+2HBr）
2	酸性	H2SeO3+2NaOH═Na2SeO3+2H2O

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点评 本题与元素推断为载体，考查结构性质位置关系应用、热化学方程书写、化学方程式计算、元素周期律的应用等，（5）注意根据同主族元素化合物性质的相似性解答．