Question

10．有V、W、X、Y、Z五種元素，它們的原子序數依次增大，且都小于20．其中X和Z是金屬元素．已知V和Z屬同一族，它們原子的最外電子層上只有1個電子．W和Y也屬同一族，W原子最外電子層上的電子數是次外電子層上電子數的3倍．X原子最外電子層上電子數等于Y原子最外電子層上電子數的一半．請用相關的元素符號回答：
（1）X、Z各自的最高價氧化物對應的水化物可以反應生鹽和水，該反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）X最高價氧化物對應的水化物在水中電離方程式為：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（3）W與Z 可形成化合物Z₂W₂，該化合物的電子式為；
（4）Y與Z形成的化合物水溶液pH＞7（填“＞”、“＜”或“=”），用離子方程式表示其原因S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（5）標準狀況下，Y的最高價氧化物為無色晶體，該條件下0.25mol該物質與一定量液態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：SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-4QkJ•mol^-1．

Answer 1

分析 V、W、X、Y、Z五種元素，它們的原子序數依次增大，且都小于20．
V和Z屬同一族，它們原子的最外電子層上只有1個電子，則屬于第IA族元素，V為非金屬元素，則V為H元素；
W和Y也屬同一族，W原子最外電子層上的電子數是次外電子層上電子數的3倍，最外層電子數不超過8個，則W為O元素，Y為S元素；
X原子最外電子層上電子數等于Y原子最外電子層上電子數的一半，最外層電子數為3，且原子序數大于W，所以為Al元素；
Z是金屬元素且原子序數大于S元素，則Z為K元素；
（1）Al、K各自的最高價氧化物對應的水化物分別是Al（OH）₃、KOH，二者反應生成偏鋁酸鉀和水；
（2）X最高價氧化物對應的水化物Al（OH）₃在水中能發生酸式電離和堿式電離，酸式電離生成氫離子、偏鋁酸根離子和水，堿式電離生成鋁離子和氫氧根離子；
（3）O與K可形成化合物K₂O₂，該化合物為離子化合物，鉀離子和過氧根離子之間存在離子鍵、O-O原子之間存在共價鍵；
（4）S與K形成的化合物為K₂S，K₂S為強堿弱酸鹽，硫離子水解導致溶液呈堿性；
（5）標準狀況下，S的最高價氧化物SO₃為無色晶體，該條件下0.25mol該物質與一定量液態水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ的熱量，則1mol該物質和水反應生成放出4QkJ熱量，據此書寫熱化學方程式．

解答 解：V、W、X、Y、Z五種元素，它們的原子序數依次增大，且都小于20．
V和Z屬同一族，它們原子的最外電子層上只有1個電子，則屬于第IA族元素，V為非金屬元素，則V為H元素；
W和Y也屬同一族，W原子最外電子層上的電子數是次外電子層上電子數的3倍，最外層電子數不超過8個，則W為O元素，Y為S元素；
X原子最外電子層上電子數等于Y原子最外電子層上電子數的一半，最外層電子數為3，且原子序數大于W，所以為Al元素；
Z是金屬元素且原子序數大于S元素，則Z為K元素；
（1）Al、K各自的最高價氧化物對應的水化物分別是Al（OH）₃、KOH，二者反應生成偏鋁酸鉀和水，離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）X最高價氧化物對應的水化物Al（OH）₃在水中能發生酸式電離和堿式電離，酸式電離生成氫離子、偏鋁酸根離子和水，堿式電離生成鋁離子和氫氧根離子，電離方程式為H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-，
故答案為：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（3）O與K可形成化合物K₂O₂，該化合物為離子化合物，鉀離子和過氧根離子之間存在離子鍵、O-O原子之間存在共價鍵，電子式為，故答案為：；
（4）S與K形成的化合物為K₂S，K₂S為強堿弱酸鹽，硫離子水解導致溶液呈堿性，則pH＞7，水解離子方程式為S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，故答案為：＞；S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（5）標準狀況下，S的最高價氧化物SO₃為無色晶體，該條件下0.25mol該物質與一定量液態水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ的熱量，則1mol該物質和水反應生成放出4QkJ熱量，其熱化學方程式為SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-4Q kJ•mol^-1，
故答案為：SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-4Q kJ•mol^-1．

點評 本題考查位置結構性質相互關系及應用，涉及鹽類水解、熱化學方程式、電子式、弱電解質的電離等知識點，綜合性較強，難點是氫氧化鋁電離方程式的書寫，題目難度中等．