Question

14．X、Y、Z、W為四種短周期元素，其中Y元素原子核外最外層電子數是其電子層數的3倍，它們在周期表中的相對位置如圖所示：

X	Y
	Z	W

請回答下列問題：
（1）W元素在周期表中的位置第三周期第VIIA族．
（2）X、Y、Z、W分別形成的簡單離子的半徑由小到大的順序為O^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-（用化學式填寫，下同）；Y、Z對應的氣態氫化物的穩定性H₂O＞H₂S．
（3）在一定條件下，由元素Y和Z組成的一種氣態化合物可發生催化氧化反應，反應達平衡時有三種氣態物質共存，已知每轉移4mol電子放熱190.0kJ，該反應的熱化學方程式為2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0kJ•mol^-1．
（4）工業上將干燥的W單質通入熔融的Z單質中可制得化合物Z₂W₂，該物質可與水反應生成一種能使品紅溶液褪色的氣體，0.2mol該物質參加反應時轉移0.3mol電子，其中只有一種元素化合價發生改變，寫出Z₂W₂與水反應的化學方程式2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂+3S+4HCl．

Answer 1

分析 由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置，可知X、Y處于第二周期，Z、W處于第三周期，Y原子的最外層電子數是其電子層數的3倍，最外層電子數為6，故Y為O元素，可推知X為N元素、Z為S元素、W為Cl，以此解答該題．

解答 解：（1）W為Cl元素，處于周期表中第三周期第VIIA 族，故答案為：第三周期第VIIA 族；
（2）核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，且離子核外電子層數越多，離子半徑越大，則有離子半徑O^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-，非金屬性越強，氣態氫化物的穩定性越強，由于非金屬性：O＞S，所以氣態氫化物的穩定性：H₂O＞H₂S，
故答案為：O^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-；H₂O＞H₂S；
（3）在一定條件下，化合物Q與Y的單質反應達平衡時有三種氣態物質，反應方程式為：2SO₂+O₂?2SO₃，反應時，每轉移4mol電子放熱190.0kJ，則參加反應二氧化硫為$\frac{4mol}{2}$=2mol，該反應的熱化學方程式是：2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1，
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1；
（4）化合物S₂Cl₂可與水反應生成一種能使品紅溶液褪色的氣體，該氣體為SO₂，0.2mol該物質參加反應時轉移0.3mol電子，其中只有一種元素化合價發生改變，故S元素化合價降低，轉移0.3mol電子生成二氧化硫為0.1mol，故有0.3molS原子發生還原反應，根據電子轉移守恒可知S元素在還原產物中的化合價為0，故生成S，同時生成HCl，該反應的化學方程式為：2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl，
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂+3S+4HCl．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，推斷元素是解題關鍵，側重對化學用語的考查，較好的考查學生運用知識分析問題、解決問題的能力，難度中等．