Question

W、X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個短周期，且原子序數依次增大。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的單質或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有_______(寫單質的化學式)、_________（寫出化合物的化學式）。
(3) Y與M的氫化物中，熱穩定性更好的是____________（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分子結構如下圖所示，已知斷裂lmolX－X吸收167kJ熱量，生成1mo1X₂放出942kJ熱量。根據以上信息和數據，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氣體轉變為X₂吸收882kJ熱量
C．X₄與X₂互為同素異形體
(6)發射“神六”時用X₂W₄作為火箭發動機的燃料，NO₂為氧化劑，反應生成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式________________________，指出電解質溶液中OH^-離子向________極移動。

Answer 1

（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）

試題分析：X的氣態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氣體轉變為X₂應該是放出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式是N₂H₄ -4e^-+4OH^-==N₂+4H₂O。原電池中陰離子向負極移動。
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，側重對學生能力的培養和基礎性知識的鞏固與訓練，有助于培養學生的邏輯推理能力和發散思維能力。本題主要是元素“位、構、性”三者關系的綜合考查，比較全面考查學生有關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和相應原子結構的周期性遞變規律的認識和掌握程度。