题目内容

5.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种第三周期元素,其单质及其化合物的性质或结构信息如表所示,用化学用语回答下列问题.
元素XYZW
性质
结构
信息
工业上常用电解熔融XW2制取X的单质.Y的最外层电子数比最内层电子数多1.Z的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水,可作袋装食品干燥剂.W的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3,它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性),该溶液光照后酸性增强.
请按要求回答下列问题:
(1)工业上制取X的单质的化学方程式:MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑.
(2)X、Y、W三种元素对应的离子半径由大到小的顺序为:Cl->Mg2+>Al3+.
(3)在25℃、101kPa下,已知13.5g的Y的固体单质在W的气体单质中完全燃烧后恢复至原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式是2Al(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)△H=-1676kJ/mol.
(4)甲中各原子都满足8电子稳定结构,其电子式为;
(5)Sn与元素Z同主族,周期数比元素Z的大2.则Sn的原子序数为50;已知锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种存在形式,且硫酸盐均可溶.酸性条件下,SnSO4可用作双氧水的去除剂,试写出所发生反应的离子方程式:Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O.潮湿环境中,镀锡铜如果锡层破损不能(填“能”或“不能”)形成铜绿.

分析 第三周期元素Y的最外层电子数比最内层电子数多1,应为Al元素,Z的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水,可作袋装食品干燥剂,则Z为Si元素,W的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3,它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性),该溶液光照后酸性增强,W为Cl元素,对应氧化物为Cl2O,与水反应生成HClO,工业上常用电解熔融XW2制取X的单质,则X为Mg,工业用电解氯化镁的方法冶炼,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题.

解答 解:由以上分析可知X为Mg、Y为Al、Z为Si、W为Cl元素.
(1)工业制取Mg单质是电解熔融的氯化镁,电解方程式为:MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑;
故答案为:MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑;
(2)离子的电子层越多,离子半径越大;具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则离子半径大小为Cl->Mg2+>Al3+,
故答案为:Cl-;Mg2+;Al3+;
(3)物质的量为$\frac{13.5g}{27g/mol}$=0.5mol的Al放热419KJ,则2molAl放热为419×4=1676KJ,所以热化学方程式为:2Al(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)△H=-1676kJ/mol; 
故答案为:2Al(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)△H=-1676kJ/mol;
(4)物质甲的相对分子质量为29×3=87,由此可知甲为Cl2O,Cl2O分子中各原子都满足8电子稳定结构,所以其电子式为:;
故答案为:;
(5)Si位于第三周期ⅢⅣA可知Sn位于第五周期ⅣA,第三周期和第四周期的元素种类均为18种,可知Sn的核电荷数为:14+18+18=50,酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,双氧水有强氧化性,将Sn2+易被氧化为Sn4+,自身被还原为水,离子方程式为:Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O,
潮湿环境中,镀锡铜锡层破损,锡活泼性大于铜,在电解质溶液中形成原电池,锡做原电池负极被腐蚀,铜做正极被保护,不能形成铜绿,
故答案为:50;Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O;不能.

点评 本题考查原子结构与元素周期律的关系,为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力,题目难度不大,正确推断元素的种类是解答本题的关键,要正确把握元素周期律的递变规律.

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