Question

16．X、Y是相邻周期、相邻主族的短周期元素，且原子序数X＞Y．
完成下列填空：
I．若X为金属元素，Y为非金属元素，Y₂H₄是一种重要有机化工原料．
（1）元素Y 的核外电子排布式为1s²2s²2p²，Y₂H₄晶体的类型为分子晶体，存在非极性共价键、极性共价键键（填金属键、离子键、极性共价键、或非极性共价键），写出Y₂H₄的一种用途：生产塑料．
（2）X单质与Fe₂O₃反应时，每消耗13.5g X放热213kJ，得到的金属呈固态，该反应的热反应方程式为2Al（s）+Fe₂O₃（s）═2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-852kJ•mol^-1．
Ⅱ．若X、Y元素的最高价氧化物的水化物都是强酸．
为防止YO₂污染空气，科学家寻求合适的化合物G和催化剂，以实现反应：YO₂+G $\stackrel{催化剂}{→}$ Y₂+H₂O+n Z（未配平，n可以为0）．
（3）上述反应式中的G不可能是b（选填编号）．
a．NH₃         b．CO              c．CH₃CH₂OH　　　   d．H₂O₂
（4）用稀土材料GeO₂作催化剂，能提高YO₂的转化速率．煅烧Ge（OH）CO₃可制备GeO₂，配平该反应的化学方程式：
4Ge（OH）CO₃+1O₂→4GeO₂+4CO₂+2H₂O
（5）25℃时，往0.01mol/L的H₂X O₃的水溶液中通入O₂气体后，溶液中pH值变小（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 X、Y是相邻周期、相邻主族的短周期元素，且原子序数X＞Y，X处于第三周期、Y处于第二周期．
Ⅰ．若X为金属元素，Y为非金属元素，则X为Al、Y为C元素，Y₂H₄为乙烯；
Ⅱ．若X、Y元素的最高价氧化物的水化物都是强酸，第二周期中只有N元素最高价含氧酸为强酸，故Y为N元素，则X为S元素；
（3）反应中N元素化合价降低，发生还原反应，故G具有还原性，再结合元素守恒可知，G应含有H元素；
（4）根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式；
（5）往0.01mol/L的H₂SO₃的水溶液中通入O₂气体后，氧化生成硫酸．

解答 解：X、Y是相邻周期、相邻主族的短周期元素，且原子序数X＞Y，X处于第三周期、Y处于第二周期．
Ⅰ．若X为金属元素，Y为非金属元素，则X为Al、Y为C元素，Y₂H₄为乙烯．
（1）元素Y为碳，核外电子排布式为1s²2s²2p²，C₂H₄属于分子晶体，碳原子之间形成非极性共价键，C原子与H原子之间形成极性共价键，乙烯是重要有机化工原料，可以生产塑料等，
故答案为：1s²2s²2p²；分子晶体；非极性共价键、极性共价键；生产塑料；
（2）发生反应：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，每消耗13.5g Al放热213kJ，则2molAl参加反应放出热量为213kJ×$\frac{2mol×27g/mol}{13.5g}$=852kJ热量，所以其热化学反应方程式为：2Al（s）+Fe₂O₃（s）═2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-852kJ•mol^-1，
故答案为：2Al（s）+Fe₂O₃（s）═2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-852kJ•mol^-1；
Ⅱ．若X、Y元素的最高价氧化物的水化物都是强酸，第二周期中只有N元素最高价含氧酸为强酸，故Y为N元素，则X为S元素．
（3）反应中N元素化合价降低，发生还原反应，故G具有还原性，再结合元素守恒可知，G应含有H元素，所以G不可能是CO，故选：Bb；
（4）Ge（OH）CO₃→GeO₂，失去一个电子，O₂中氧元素降低为-2，得到4个电子，所以得失电子最小公倍数是4，则Ge（OH）CO₃的计量数是4，O₂的计量数是1，然后根据原子守恒平衡，所以该反应方程式为：4Ge（OH）CO₃+1O₂═4GeO₂+4CO₂+2H₂O，
故答案为：4；1；4；4；2；
（5）往0.01mol/L的H₂SO₃的水溶液中通入O₂气体后，氧化生成硫酸，亚硫酸为弱酸，为硫酸为强酸，故溶液酸性增强，溶液pH变小，
故答案为：变小．

点评 本题综合性较强，涉及无机物推断、位置结构性质关系应用、热化学方程式书写、氧化还原反应配平、元素化合物性质等，是对学生综合能力的考查，难度中等．