Question

W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W是金属元素，X是地壳中含量最多的金属元素，且W、X的最高价氧化物的水化物相互反应生成盐和水；Y、Z是非金属元素，Y与W可形成离子化合物W₂Y；G在Y的前一周期，其原子最外层比Y原子最外层少一个电子．
（1）X的原子结构示意图为

 

；
（2）W、X的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式为

 

；
（3）工业上制取X单质的化学方程式为

 

；
（4）G的气态氢化物与Y的最高价氧化物的水化物恰好反应生成的正盐溶液中，离子浓度由大到小的顺序为

 

；在催化剂作用下，汽车尾气中G的氧化物GO与CO两种气体能相互反应转化为无污染、能参与大气循环的两种气体，若有33.6L（已换算成标准状况）一氧化碳参加反应，转移的电子数为

 

mol；
（5）298K时，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Z的最高价氧化物的水化物的稀溶液，并放出a kJ的热量，该反应的热化学方程式为

 

．

Answer 1

分析：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，X是地壳中含量最多的金属元素，则X为Al；W是金属元素，且W、X的最高价氧化物的水化物相互反应生成盐和水，可推知W为Na；Y、Z是非金属元素，Y与W可形成离子化合物W₂Y，Y为-2价，可推知Y为S，结合原子序数可知Z为Cl；G在Y的前一周期，其原子最外层比Y原子最外层少一个电子，G原子最外层电子数=6-1=5，可推知G为N，据此解答．

解答：解：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，X是地壳中含量最多的金属元素，则X为Al；W是金属元素，且W、X的最高价氧化物的水化物相互反应生成盐和水，可推知W为Na；Y、Z是非金属元素，Y与W可形成离子化合物W₂Y，Y为-2价，可推知Y为S，结合原子序数可知Z为Cl；G在Y的前一周期，其原子最外层比Y原子最外层少一个电子，G原子最外层电子数=6-1=5，可推知G为N，
（1）X为Al，原子核外有13的电子，其原子结构示意图为，
故答案为：；
（2）W、X的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al（OH）₃，反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）工业上电解熔融的氧化铝制取Al单质，化学方程式为2Al₂O₃（熔融）

电解  .

4Al+3O₂↑，
故答案为：2Al₂O₃（熔融）

电解  .

4Al+3O₂↑；
（4）G的气态氢化物为NH₃，Y的最高价氧化物的水化物为H₂SO₄，二者恰好反应生成的正盐为（NH₄）₂SO₄，溶液中NH₄⁺离子水解，溶液呈酸性，水解比较微弱，故溶液浓度由大到小的顺序为c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；在催化剂作用下，汽车尾气中的氧化物NO与CO两种气体能相互反应化为无污染、能参与大气循环的两种气体，应生成N₂与CO₂，33.6L（已换算成标准状况）一氧化碳参加反应，CO的物质的量=

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，C元素化合价由+2升高为+4，故转移的电子数为1.5mol×（4-2）=3mol，
故答案为：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；3；
（5）298K时，Z的最高价氧化物C1₂O₇为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到HClO₄的水化物的稀溶液，并放出a kJ的热量，则1mol Cl₂O₇反应放出的热量为4a kJ，故该反应的热化学方程式为：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq），△H=-4akJ?mol^-1，
故答案为：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq），△H=-4akJ?mol^-1．

点评：本题考查结构性质位置关系应用，涉及常用化学用语、离子浓度比较、氧化还原反应计算、热化学方程式书写等，难度中等，推断元素是解题关键，（5）中注意液体与溶液不同，学生容易忽略．