Question

X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數依次增大的四種短周期元素，其相關信息如下表：

元素	相關信息
X	啤酒和飲料中常溶有X的最高價氧化物，打開瓶子時，這種氧化物會大量逸出
Y	Y2是空氣中含量最高的氣體單質
Z	Z的基態原子最外層電子排布式為2s22p4
W	W的一種核素質量數為27，中子數為14

 
（1）W位于元素周期表第     周期第   族；Z和W的最簡單的離子半徑大小關系為                   
       （用離子符號表示）
（2）一種X形成的單質，是自然界硬度最大的物質，若熔化這種單質，所需克服的微粒間的作用力是        ；Y的電負性比Z       （填“大”或“小”）
（3）W的單質與NaOH溶液反應的離子方程式為                                 ， W在高溫條件下可還原高熔點的金屬氧化物制的金屬單質，寫出W還原Cr₂O₃反應的化學方程式：                                                            。
（4）煤燃燒產生的煙氣中有Y的氧化物，會引起嚴重的環境問題，因此，常用XH₄催化還原以消除污染，已知：
XH₄(g)+2 YO₂(g)="=" Y₂(g)+ XO₂(g)+2H₂O (g) △H₁= -867kJ/mol
2 YO₂(g) Y₂O₄(g)  △H₂=-56.9kJ/mol

Answer 1

（1）3 ⅢA （每空1分）    r（O^2-）＞r（Al³⁺）（1分）
（2）共價鍵  小（每空1分）
（3）2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑（2分）   Cr₂O₃+2Al2Cr+Al₂O₃（2分）
（4）CH₄(g)＋N₂O₄(g)=N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=-810.1KJ/mol（2分）

試題分析：根據表格中信息，可推出X、Y、Z、W分別是C、N、O、Al。
（1）Al位于第3周期第ⅢA 族 ；半徑關系為r（O^2-）＞r（Al³⁺）
（2）金剛石中的化學鍵為共價鍵；同周期從左往右，電負性增大。
（3）根據題意：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑； Cr₂O₃+2Al2Cr+Al₂O₃
（4）問根據蓋斯定律，將①式減去②式即可得到答案。