Question

18．X、Y、Z、W为四种短周期元素，其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍，它们在周期表中的相对位置如下图所示：

X	Y
	Z	W

请回答下列问题：
（1）W位于周期表中第三周期，第ⅦA族；
（2）X可形成双原子分子，其分子的电子式是；Y和氢元素形成的10电子微粒中常见的+1价阳离子为H₃O⁺（填化学式，下同）；Z和氢元素形成的18电子微粒中常见的-1价阴离子为HS^-；
（3）工业上将干燥的W单质通入熔融的Z单质中可制得化合物Z₂W₂，该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，写出Z₂W₂与水反应的化学方程式2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl．
（4）在一定条件下，由元素Y和Z组成的一种气态化合物可发生催化氧化反应，反应达平衡进有三种气态物质共存，已知每转移4mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置，可知X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，最外层电子数为6，故Y为O元素，可推知X为N元素、Z为S元素、W为Cl，据此解答．

解答 解：由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置，可知X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，最外层电子数为6，故Y为O元素，可推知X为N元素、Z为S元素、W为Cl．
（1）W为Cl元素，处于周期表中第三周期第ⅦA族，故答案为：三；ⅦA；
（2）X为N元素，形成的双原子分子为N₂，其电子式是；Y为O元素，和氢元素形成的10电子微粒中常见的+1价阳离子为H₃O⁺；Z为S元素，和氢元素形成的18电子微粒中常见的-1价阴离子为HS^-，
故答案为：；H₃O⁺；HS^-；
（3）化合物S₂Cl₂可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，该气体为SO₂，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，故S元素化合价降低，转移0.3mol电子生成二氧化硫为0.1mol，故有0.3molS原子发生还原反应，根据电子转移守恒可知S元素在还原产物中的化合价为0，故生成S，同时生成HCl，该反应的化学方程式为：2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl，
故答案为：2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl；
（4）在一定条件下，元素Y和Z组成的一种气态化合物可发生催化氧化反应，反应达平衡时有三种气态物质，反应方程式为：2SO₂+O₂?2SO₃，反应时每转移4mol电子放热190.0kJ，则参加反应二氧化硫为$\frac{4mol}{2}$=2mol，该反应的热化学方程式是：2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1，
故答案为：2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，侧重对化学用语的考查，较好的考查学生运用知识分析问题、解决问题的能力，难度中等．