Question

【題目】已知X、Y、Z、W、M均為短周期主族元素，X與W、M形成的化合物XW2、XM4均為重要的溶劑，25℃時，濃度均為0.1moL·L－1的上述元素的最高價氧化物對應的水化物溶液的pH隨原子序數的變化如圖所示.

回答下列問題：

(1)M在元素周期表中的位置為___________________.

(2)W可與Z形成化合物Z2W2，寫出該物質的電子式：___________________________.

(3)寫出一個能說明W與M非金屬性強弱的離子方程式：__________________________.

(4)Z的單質可以與X的最高價氧化物反應生成一種鹽和黑色固體單質，若每轉移1mol電子，恢復至室溫時該反應放出QkJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：________________________________________.

(5)M的單質為有毒氣體，且在工業上用途廣泛，常用Y的簡單氫化物檢驗其運輸管道是否漏氣，漏氣時的現象為產生白煙，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為___________________.

Answer 1

【答案】第3周期第VIIA族 3:2

【解析】

已知X、Y、Z、W、M均為短周期主族元素，25℃時，濃度均為0.1moL·L－1的上述元素的最高價氧化物對應的水化物溶液的pH隨原子序數的變化如圖所示，Z的最高價氧化物對應的水化物溶液的pH=13，說明其為一元強堿，則Z為Na元素；M的最高價氧化物對應的水化物溶液的pH=1，說明其為一元強酸，又M的原子序數大于Na，則M為Cl元素；W的最高價氧化物對應的水化物溶液的pH＜1，又W的原子序數大于Na，小于Cl，說明其為硫酸，則W為S元素；X與W、M形成的化合物XW2、XM4均為重要的溶劑，則X為C元素；Y的最高價氧化物對應的水化物溶液的pH=1，說明其為一元強酸，又Y的原子序數大于C，小于Na，則Y為N元素，據此分析解答。

由以上分析知，X為C元素，Y為N元素，Z為Na元素，W為S元素，M為Cl元素，

(1)M為Cl元素，Cl在元素周期表中的位置為第3周期第VIIA族；

(2)Z為Na元素，W為S元素，S可與Na形成化合物過硫化鈉Na2S2，類似Na2O2，該物質的電子式為：；

(3)向Na2S溶液中通入氯氣，生成淡黃色沉淀，說明發生了反應，說明氧化性：Cl2＞S，則非金屬性：Cl＞S；

(4)C的最高價氧化物為CO2，Na與CO2反應生成一種鹽和黑色固體單質，應為Na2CO3和C單質，則反應的化學方程式為，當有4mol鈉參與反應時轉移4mol電子，若每轉移1mol電子，恢復至室溫時該反應放出QkJ熱量，則4mol鈉參與反應時，應放出4QkJ的熱量，故該反應的熱化學方程式：；

(5)Cl2是有毒氣體，常用NH3檢驗其運輸管道是否漏氣，漏氣時的現象為產生白煙，發生反應的化學方程式為，根據化合價變化可知，當8molNH3和2mol氯氣發生反應時，其中3mol氯氣均得電子被還原，作氧化劑，而只有2molNH3中N元素失電子被氧化，作還原劑，另外6molNH3中N元素沒有變價，故該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為3:2。