Question

10．U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素．Y的单质在W₂中燃烧的产物可使品红溶液褪色．Z和W元素形成的化合物Z₃W₄具有磁性．U的单质在W₂中燃烧可生成UW和UW₂两种气体．X的单质是一种金属，该金属单质在UW₂中剧烈燃烧生成黑、白两种固体．
请回答下列问题：
（1）X在周期表中的位置：第三周期ⅡA族，UW₂的电子式为；
（2）写出下列反应的化学方程式Z在高温下与水反应3Fe+4 H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑；
（3）U、V、W形成的10电子氢化物中，氢化物的稳定性从强到弱的顺序是H₂O＞NH₃＞CH₄（写化学式），V元素的氢化物极易溶于水的主要原因是NH₃与H₂O间能形成氢键，该氢化物与空气可以构成一种环保燃料电池，电解质溶液是KOH，其负极的电极反应式为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 Y的单质在W₂中燃烧的产物可使品红溶液褪色，该产物为SO₂，则Y为S元素，W为O元素，Z的单质在W中燃烧生成的化合物Z₃W₄具有磁性，则Z₃W₄为Fe₃O₄，Z为Fe元素，U的单质在W₂中燃烧可生成UW和UW₂两种气体，U原子序数小于O元素，应为CO和CO₂气体，U为C元素，X的单质是一种金属，该金属在UW₂中剧烈燃烧生成黑、白两种固体，应为Mg和CO₂的反应，则X为Mg元素，V的原子序数介于碳、氧之间，则V为N元素，据此解答．

解答 解：Y的单质在W₂中燃烧的产物可使品红溶液褪色，该气体为SO₂，则Y为S元素，W为O元素，Z的单质在W中燃烧生成的化合物Z₃W₄具有磁性，则Z₃W₄为Fe₃O₄，Z为Fe元素，U的单质在W₂中燃烧可生成UW和UW₂两种气体，U原子序数小于O元素，应为CO和CO₂气体，U为C元素，X的单质是一种金属，该金属在UW₂中剧烈燃烧生成黑、白两种固体，应为Mg和CO₂的反应，则X为Mg元素，V的原子序数介于碳、氧之间，则V为N元素．
（1）X为Mg元素，处于周期表中第三周期ⅡA族，UW₂为CO₂，电子式为 ，
故答案为：第三周期ⅡA族；；
（2）Fe单质与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气，化学方程式为：3Fe+4 H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑，故答案为：3Fe+4 H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑；
（3）U、V、W形成的10电子氢化物分别是CH₄、NH₃、H₂O，非金属性C＜N＜O，故氢化物稳定性：H₂O＞NH₃＞CH₄，NH₃与H₂O间能形成氢键，是氨气极易溶于水的主要原因，原电池负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，进行条件下生成氮气与水，负极电极反应式为：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，
故答案为：H₂O＞NH₃＞CH₄；NH₃与H₂O间能形成氢键；2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

点评 本题考查元素化合物推断，需要学生熟练掌握元素化合物性质，关键是正确推断元素，需要学生具备扎实的基础，难度中等．