Question

、、、、是五種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數變化如下圖所示。Z是地殼中含量最高的元素。W原子最外層電子數是K層電子數的2倍。

（l）W在周期表中的位置為_______________________。
（2）Y、Z的10電子氫化物分子中均含有的化學鍵類型為___________；其穩定性較強的是___________
（填化學式）。
（3）用化學方程式表示YZ₂形成酸雨的反應：______________________。
用精密pH試紙（精確到0.l）測定酸雨pH的操作是______________________。
（4）常溫下用1 mol/L100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1molTZ₂氣體，此反應的離子方程式為
______________________；此時溶液pH<7的原因是___________________________。
（5）在25℃、101kPa下，己知W與X形成的氣態化合物與足量Z₂點燃完全反應（生成W的最高價
化合物），恢復至原狀態，平均每轉移l mol e^＿放熱190 kJ，該反應的熱化學方程式為___________。

Answer 1

（1）第三周期第ⅣA族（2分）
（2）極性鍵（或共價鍵）  H₂O（2分）
（3）3NO₂＋H₂O＝2HNO₃＋NO（2分）；取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上，用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測酸雨液滴于試紙的中部，觀察變化穩定后的顏色，與標準比色卡對比，記錄pH（2分）
（4）OH^－＋SO₂＝HSO₃^－（2分）；因為HSO₃^－存在：HSO₃^－SO₃^2－＋H^＋和HSO₃^－＋H₂OH₂SO₃＋OH^－，HSO₃^－的電離程度大于它的水解程度（2分）
（5）SiH₄(g)＋2O₂(g)＝SiO₂(s)＋2H₂O(l) △H＝—1520kJ/mol（2分）

試題分析：Z是地殼中含量最高的元素，因此Z是氧元素。a＝8，所以X、Y、T的原子序數分別是1、7、16，則分別是H、N和S元素。W原子最外層電子數是K層電子數的2倍，且W的原子半徑最大，所以W是第三周期元素，因此W是Si元素。
（1）硅元素的原子序數是14，在周期表中的位置是第三周期第ⅣA族。
（2）Y、Z的10電子氫化物分子分別是NH₃和H₂O，其中均含有的化學鍵類型為極性鍵。非金屬性越強，氫化物的穩定性越強。氧元素的非金屬性強于氮元素的，因此氫化物穩定性強的是H₂O。
（3）NO₂溶于水生成硝酸和NO，從而形成硝酸型酸雨，反應的化學方程式為3NO₂＋H₂O＝2HNO₃＋NO；用pH試紙測量溶液pH值的實驗操作是：取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上，用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測酸雨液滴于試紙的中部，觀察變化穩定后的顏色，與標準比色卡對比，記錄pH。
（4）氫氧化鈉的物質的量是1mol/L×0.1L＝0.1mol，這說明與SO₂的物質的量相等，因此反應中生成亞硫酸氫鈉，所以反應的離子方程式為OH^－＋SO₂＝HSO₃^－。溶液中存在HSO₃^－的水解平衡和電離平衡，即HSO₃^－＋H₂OH₂SO₃＋OH^－、HSO₃^－SO₃^2－＋H^＋，由于HSO₃^－的電離程度大于它的水解程度，因此溶液顯酸性，即pH＜7。
（5）W與X形成的氣態化合物是SiH₄，在和氧氣的反應中轉移8個電子（從—4價升高到＋4價），所以根據題意可知，每生成1mol二氧化硅反應放出的熱量＝190 kJ×8＝1520kJ，則該反應的熱化學方程式為SiH₄(g)＋2O₂(g)＝SiO₂(s)＋2H₂O(l) △H＝—1520kJ/mol。