Question

3．X、Y、Z、W代表短周期的四種元素，有關它們的部分結構及性質信息如下表所示．

元素	部分結構信息	部分性質信息
X	X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子	X有多種氧化物，如XO、XO2、X2O4等；
Y	Y原子的次外層電子數等于最外層電子數的一半	Y能形成多種氣態氫化物
Z	Z原子的最外層電子數多于4	Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數和等于6
W	W原子的最外層電子數等于2n-3（n為原子核外電子層數）	化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wn+

請按要求回答下列問題（注意不能用字母X、Y、Z、W作答）：
（1）X的氣態氫化物分子的電子式是；
（2）Z元素在周期表中的位置是第三周期ⅦA族；
（3）X、Y、Z三元素的最高價氧化物對應水化物的酸性，由強到弱的順序是（用化學式表示）HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃；
（4）實驗室用X的氫化物的水溶液制取W的氫氧化物的方法是（用離子方程式表示）Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）寫出Z的單質與二氧化硫的混合氣體通入水中的離子反應方程式：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是短周期的四種元素，X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子，其質子數為7，X有多種氧化物，如XO、XO₂、X₂O₄等，所以X為N元素；
Y原子的次外層電子數等于最外層電子數的一半，Y能形成多種氣態氫化物，則Y為C元素；
Z原子的最外層電子數多于4，非金屬元素，Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數和等于6，其最高價為+7價，為Cl元素；
W原子的最外層電子數等于2n-3（n為原子核外電子層數），化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wⁿ⁺，n=3符合，則W為Al，據此進行解答．

解答 解：X、Y、Z、W是短周期的四種元素，X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子，其質子數為7，X有多種氧化物，如XO、XO₂、X₂O₄等，所以X為N元素；Y原子的次外層電子數等于最外層電子數的一半，Y能形成多種氣態氫化物，則Y為C元素；Z原子的最外層電子數多于4，非金屬元素，Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數和等于6，其最高價為+7價，為Cl元素；W原子的最外層電子數等于2n-3（n為原子核外電子層數），化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wⁿ⁺，n=3符合，則W為Al，
（1）X為N元素，其氣態氫化物為氨氣，氨氣為共價化合物，分子中含有3個氮氫鍵，氨氣的電子式為：，
故答案為：；
（2）Z為Cl元素，其原子序數為17，位于周期表中第三周期ⅦA族，
故答案為：第三周期ⅦA族；
（3）非金屬性Cl＞N＞C，則最高價含氧酸的酸性為強弱為：HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃，
故答案為：HClO₄＞HNO₃＞H₂CO₃；
（4）實驗室用X的氫化物的水溶液為氨水，W的氫氧化物為氫氧化鋁，氨水與鋁離子反應生成氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）Z的單質為氯氣，氯氣與二氧化硫在溶液中反應生成硫酸和氯化氫，反應的離子反應方程式為：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，
故答案為：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．

點評 本題考查結構性質與位置關系的綜合應用，題目難度中等，推斷元素是解答關鍵，注意熟練掌握原子結構與元素周期律、元素周期表的關系，試題側重考查學生的分析、理解能力及靈活應用能力．