Question

 W、X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個短周期，且原子序數(shù)依次增大。W、Z同主族，可形成離子化合物ZW；Y、M同主族，可形成MY₂、MY₃兩種分子；X的氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性

請回答下列問題：

(1)Y在元素周期表中的位置為_________，上述元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強的是_____（寫化學式），W、Y、Z、M形成的簡單離子的半徑大小順序是___________________（用化學符號表示）。

(2) Y、G的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有_______(寫單質(zhì)的化學式)、_________（寫出化合物的化學式）。

(3) Y與M的氫化物中，熱穩(wěn)定性更好的是____________（填化學式），原因是_____________________

(4) ZW的電子式為__________，ZW與水反應(yīng)放出氣體的化學方程式為__________________________。

(5)最近意大利羅馬大學的Funvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的X₄分子。X₄分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，已知斷裂lmolX－X吸收167kJ熱量，生成1mo1X₂放出942kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，下列說法正確的是____________。

A．X₄沸點比P₄(白磷)低，屬于原子晶體

B．lmol X₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)閄₂吸收882kJ熱量

C．X₄與X₂互為同素異形體

(6)發(fā)射“神六”時用X₂W₄作為火箭發(fā)動機的燃料，NO₂為氧化劑，反應(yīng)生成N₂和水蒸氣。已知聲稱1mol水蒸氣時放熱283.9KJ，寫出X₂W₄ (g)和NO₂(g)反應(yīng)的熱化學方程式______________________________________

同時，X₂W₄可作為新型燃料電池的燃料，在氧氣中燃燒生成氮氣和水，請利用X₂W₄­、氧氣與KOH溶液組成堿性燃料電池，寫出該電池負極的電極反應(yīng)式________________________，指出電解質(zhì)溶液中OH^-離子向________極移動。

 

Answer 1

【答案】

（19分）第二周期ⅥA族（1分），HClO₄（1分），S^2-> O^2->Na⁺>H⁺（2分）

(2) O₃或Cl₂（1分）、ClO₂（1分）

(3) H₂O （1分），O的非金屬性大于S （2分）

(4) （2分）；NaH+H₂O==NaOH+H₂↑（2分）

(5) C（1分）

(6) 2N₂H₄(g)+2NO₂(g)==3N₂(g)+4H₂O(g) △H = -1135.6KJ/mol（2分，未寫狀態(tài)扣1分，△H未寫或計算錯誤或單位未寫扣1分）    N₂H₄ -4e^-+4OH^-==N₂+4H₂O （2分），負（1分）

【解析】

試題分析：X的氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性，則X一定是氮元素。Y、M同主族，可形成MY₂、MY₃兩種分子，屬于M是S元素，Y是氧元素。W、Z同主族，可形成離子化合物ZW，則Z是Na，W是H元素。

（1）Y在元素周期表中的位置為第二周期ⅥA族，非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性越強，則上述元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強的是HClO₄。核外電子排布相同的微粒，其微粒半徑隨原子序數(shù)的增大而減小，則W、Y、Z、M形成的簡單離子的半徑大小順序是S^2-> O^2->Na⁺>H⁺。

(2) Y、G的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有O₃或Cl₂或ClO₂。

（3）非金屬性越強，氫化物的穩(wěn)定性越強。O的非金屬性大于S，所以水的沸點高于H₂S的。

（4）NaH是離子化合物，其電子式為，與水反應(yīng)放出氣體的化學方程式為NaH＋H₂O＝NaOH＋H₂↑。

（5）X₄沸點比P₄(白磷)低，屬于分子晶體，A不正確；lmol X₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)閄₂應(yīng)該是放出167kJ×6－942kJ ×2＝882kJ熱量，B不正確。由同一種元素形成的不同單質(zhì)互為同素異形體，C正確，答案選C。

（6）1mol水蒸氣時放熱283.9KJ，則該反應(yīng)的熱化學方程式是2N₂H₄(g)+2NO₂(g)==3N₂(g)+4H₂O(g) △H = -1135.6KJ/mol。原電池中負極失去電子，則該電池負極的電極反應(yīng)式是N₂H₄ -4e^-+4OH^-==N₂+4H₂O。原電池中陰離子向負極移動。

考點：考查元素周期表的結(jié)構(gòu)、元素周期律的應(yīng)用、電子式以及方程式的書寫、反應(yīng)熱的計算

點評：該題是高考中的常見題型，所以中等難度的試題。試題綜合性強，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和基礎(chǔ)性知識的鞏固與訓練，有助于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力。本題主要是元素“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系的綜合考查，比較全面考查學生有關(guān)元素推斷知識和靈活運用知識的能力。該題以“周期表中元素的推斷”為載體，考查學生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質(zhì)和相應(yīng)原子結(jié)構(gòu)的周期性遞變規(guī)律的認識和掌握程度。