题目内容

短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中W的氧化物是形成酸雨的主要物质之一.
X
ZWY
(1)写出W的原子结构示意图:
 
.
(2)已知:①X(s)+O2(g)=XO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
②H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-242.0kJ?mol-1
③XH4(g)+2O2(g)=XO2(g)+2H2O(g)△H=-802.0kJ?mol-1
则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式
 
.
(3)ZO是由单质X和ZO2反应制取单质Z的中间产物(空气中极不稳定).隔绝空气时,ZO与NaOH溶液反应(产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为
 
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(4)元素Y的Ca盐和H2为原料,反应产物只有甲和乙两种且均为化合物.研究发现:化合物甲的组成中钙、元素Y的质量分数分别为52.29%、46.41%;化合物乙的水溶液显酸性.则乙的化学式为
 
;甲与水反应可得H2,其化学方程式是:
 
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(5)将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发).
①O点溶液中所含溶质的化学式为
 
.
②a点溶液中,c(Na+):c(Cl-)=
 
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考点:元素周期律和元素周期表的综合应用,热化学方程式,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题:
分析:W的氧化物是酸雨形成的主要物质,则W为S元素,由四种元素在周期表中的位置可知X为C元素,Y为Cl元素,Z为Si元素,
(1)W为S元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为6,以此书写原子结构示意图;
(2)利用盖斯定律计算;
(3)SiO在氢氧化钠溶液中自身发生氧化还原反应生成Si和Na2SiO3;
(4)Y元素是氯元素,其钙盐为CaCl2,化合物甲的组成中钙、氯元素的质量分数分别为52.29%、46.41%,还有一种元素,根据反应中元素守恒知,另一种元素为氢元素,则其钙原子、氯原子和氢原子个数之比=
52.29%
40
:
46.41%
35.5
:
1-52.29%-46.41%
1
=1:1:1,化合物乙的水溶液显酸性,则为氯化氢;
据此解答.
(5)a点时反应为NaHS+HCl=H2S+NaCl,由横坐标数值可知0点时溶质为NaOH和Na2S,以此进行计算.
解答: 解:W的氧化物是酸雨形成的主要物质,则W为S元素,由四种元素在周期表中的位置可知X为C元素,Y为Al元素,Z为Si元素,
(1)W为S元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为6,原子结构示意图为,故答案为:;
(2)已知:①C(s)+
1
2
O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
②H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=-242.0kJ?mol-1
③CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.0kJ?mol-1,
利用盖斯定律将③-②×2-①可得CH4(g)=C(s)+2H2(g) 
△H=(-802.0kJ?mol-1)-2×(-242.0kJ?mol-1)-(-393.5kJ?mol-1)=+75.5kJ?mol-1,
故答案为:CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H=+75.5kJ?mol-1;
(3)SiO在氢氧化钠溶液中自身发生氧化还原反应生成Si和Na2SiO3,反应的化学方程式为2SiO+2NaOH=Si+Na2SiO3+H2O,
故答案为:2SiO+2NaOH=Si+Na2SiO3+H2O;
(4)化合物乙的水溶液显酸性,根据元素守恒知乙为氯化氢;化合物甲的组成中钙、氯元素的质量分数分别为52.29%、46.41%,还有一种元素,根据反应中元素守恒知,另一种元素为氢元素,则其钙原子、氯原子和氢原子个数之比═
52.29%
40
:
46.41%
35.5
:
1-52.29%-46.41%
1
=1:1:1,所以甲的化学式为CaHCl,甲和水反应生成氢气,同时生成氯化钙、氢氧化钙,反应方程式为:2CaHCl+2H2O=CaCl2+Ca(OH)2+2H2↑;
故答案为:HCl;2CaHCl+2H2O=CaCl2+Ca(OH)2+2H2↑;
(5)a点时反应为NaHS+HCl=H2S+NaCl,由横坐标数值可知0点时溶质为NaOH和Na2S,0~a电发生反应为:NaOH+HCl=NaCl、Na2S+HCl=NaHS+NaCl,因NaHS消耗2molHCl,则Na2S为2molNaOH为1mol,
①O点溶液中所含溶质的化学式为NaOH、Na2S,故答案为:NaOH、Na2S;
②由以上分析可知,0~a电发生反应为:NaOH+HCl=NaCl、Na2S+HCl=NaHS+NaCl,
                                1mol     1mol  2mol     2mol  2mol
则a点溶液中,c(Na+):c(Cl-)=5mol:3mol=5:3,
故答案为:5:3.
点评:本题考查较为综合,涉及元素周期律、周期表的关系、盖斯定律的应用、氧化还原反应的计算以及化学方程式的计算等,为高频考点,侧重于学生的分析能力、计算能力的考查,难度中等.
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