Question

（2008?天津）（2008?天津理綜，26）W、X、Y、Z是原子序數依次增大的同一短周期元素，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素．
（1）W、X各自的最高價氧化物對應的水化物可以反應生成鹽和水，該反應的離子方程式為

Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O

．
（2）W與Y可形成化合物W₂Y，該化合物的電子式為

．
（3）X的硝酸鹽水溶液顯

酸

性，用離子方程式解釋原因：

Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺

．
（4）Y的低價氧化物通入Z單質的水溶液中，發生反應的化學方程式為

SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl

．
（5）比較Y、Z氣態氫化物的穩定性：

HCl

＞

H₂S

（用分子式表示）．
（6）W、X、Y、Z四種元素簡單離子的離子半徑由大到小的順序是

S^2-

＞

Cl^-

＞

Na⁺

＞

Al³⁺

．
（7）Z的最高價氧化物為無色液體，0.25mol該物質與一定量水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ的熱量．寫出該反應的熱化學方程式：

Cl₂O₇（1）+H₂O（1）═2HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol．

．

Answer 1

分析：（1）金屬元素的最高價氧化物對應的水化物是堿，兩者能反應生成鹽和水，應為強堿和兩性氫氧化物；
（2）先根據題目信息推出W₂Y的化學式，再寫出其電子式；
（3）根據Al（NO₃）₃為強酸弱堿鹽能發生水解反應判斷酸堿性，
（4）根據S低價氧化物為SO₂，Z的單質只能為Cl₂，兩者發生反應；
（5）根據元素的非金屬性越強，氫化物的穩定性越強；
（6）根據核外電子排布相同的離子，原子序數小的半徑反而大；最外層電子數相同時，電子層數越多，半徑越大；
（7）根據Cl的最高價氧化物為Cl₂O₇，與水反應的化學方程式為Cl₂O₇+H₂O═2HClO₄，然后寫出熱化學方程式；

解答：解：（1）因兩種金屬的最高價氧化物對應的水化物能反應生成鹽和水，應為強堿和兩性氫氧化物，
因此應為NaOH和Al（OH）₃，其反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）因W₂Y及原子序數Y大于鈉，又為短周期元素，可知W₂Y為Na₂S，
（3）因Al（NO₃）₃為強酸弱堿鹽，能發生水解反應Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，水解后溶液顯酸性；
（4）因S低價氧化物為SO₂，Z只能為Cl，則SO₂與Cl₂在水中反應生成HCl和H₂SO₄．
（5）因Cl的非金屬性強于S，所以HCl的穩定性大于H₂S．
（6）因核外電子排布相同的離子，原子序數小的半徑反而大，可得r（Al³⁺）＜r（Na⁺），r（S^2-）＞r（Cl^-）；最外層電子數相同時，電子層數越多，半徑越大，可得r（S^2-）＞r（Cl^-）＞r（Na⁺）＞r（Al³⁺）；
（7）因Cl的最高價氧化物為Cl₂O₇，與水反應的化學方程式為Cl₂O₇+H₂O═2HClO₄．0.25molCl₂O₇與一定量水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ的熱量，所以Cl₂O₇（1）+H₂O（1）═2HClO₄（aq）△H=-4Q kJ/mol；
故答案為：（1）Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（2）　
（3）酸    Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺
（4）SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl　
（5）HCl　H₂S　
（6）S^2-　Cl^-　Na⁺　Al³⁺　
（7）Cl₂O₇（1）+H₂O（1）═2HClO₄（aq）△H=-4Q kJ/mol．

點評：本題涉及到的知識點較多，試題的難度中等，只要掌握基礎知識并加以分析即可完成．