题目内容
【题目】X、Y、Z、W代表四种短周期元素,有关它们的部分结构信息及性质信息如表所示。请按要求回答下列问题:
元素 | 部分结构信息 | 部分性质信息 |
X | X的单质由双原子分子构成,分子中有14个电子 | X有多种氧化物,如XO、XO2、X2O4等 |
Y | Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半 | Y能形成多种气态氢化物 |
Z | Z原子的最外层电子数大于4 | Z元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和等于6 |
W | W原子的最外层电子数等于(2n-3)(n为原子核外电子层数) | 化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+ |
(1)Z在元素周期表中的位置是___。
(2)X、Y的最简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是___(用化学式表示)。
(3)X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___(用化学式表示)。
(4)实验室用X的气态氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是___(用离子方程式表示)。
(5)写出Z的单质与二氧化硫的混合气体通入水中所发生反应的离子方程式:___。
【答案】第三周期ⅦA族 NH3>CH4 HClO4>HNO3>H2CO3 Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-
【解析】
X、Y、Z、W是短周期的四种元素,X的单质由双原子分子构成,分子中有14个电子,则X原子的质子数为7,X为N元素;Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半,由于最外层电子数不超过8,则原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故Y为碳元素;Z原子的最外层电子数大于4,属于非金属元素,Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6,其最高价为+7价,故Z为Cl元素;W原子的最外层电子数等于2n-3(n为原子核外电子层数)当n=2时,最外层电子数为1,当n=3时,最外层电子数为3,化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+,则W只能为Al元素,据此分析解答。
根据上述分析,X为N元素,Y为C元素,Z为Cl元素,W为Al元素。
(1)Z为Cl元素,在元素周期表中位于第三周期ⅦA族,故答案为:第三周期ⅦA族;
(2)非金属性N>C,故气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是:NH3>CH4,故答案为:NH3>CH4;
(3)非金属性Z>X>Y,所以X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HClO4>HNO3>H2CO3,故答案为:HClO4>HNO3>H2CO3;
(4)X为N元素,其气态氢化物水溶液为氨水,W为Al元素,其氢氧化物为Al(OH)3,实验室用X的气态氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的反应离子方程式是:Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故答案为:Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(5)Z为Cl元素,Z的单质与二氧化硫的混合气体通入水中所发生反应的离子方程式:Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-,故答案为:Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-。