Question

【題目】有X、Y、Z、R四種短周期元素，Y、Z、R同周期。相關信息如下：

元素	相關信息
X	單質為雙原子分子。若低溫蒸發液態空氣，因其沸點較低可先獲得 X 的單質
Y	含 Y 元素的物質焰色反應為黃色
Z	同周期元素中原子半徑最小
R	R 元素原子的最外層電子數是 K 層電子數的 3 倍

（1）Z 元素在周期表的位置是__________，Y、Z、R簡單離子的半徑從大到小的順序是_________（用離子符號表示）；

（2）由X、Z兩種元素組成的化合物甲，常溫下為易揮發的淡黃色液體，甲分子構型為三角錐形，且分子里X、Z兩種原子最外層均達到8個電子的穩定結構。甲遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質。則甲的分子式為____________；

（3）化合物乙（Y2R）溶液在空氣中長期放置，與氧氣反應會生成與過氧化鈉的結構和化學性質相似的物質Y2R2，其溶液顯黃色。則Y2R2的電子式為____________，寫出乙溶液在空氣中變質過程的化學方程式______________。

（4）元素X與氫可形成分子式為X2H4的燃料，X2H4結構式為________________；

已知：X2(g)＋2O2(g)=2XO2(g) △H＝＋68kJ·mol－1

X2H4(g)＋O2(g)=X2(g)＋2H2O(g) △H＝－534kJ·mol－1

寫出氣態 X2H4和 XO2反應生成 X2和水蒸氣的熱化學方程式___________。

Answer 1

【答案】（1）第三周期第ⅦA族 S2-＞Cl-＞Na+（2）NCl3

（3）4Na2S+O2+H2O=2Na2S2+4NaOH

（4）2N2H4(g)＋2NO2(g)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1136kJ·mol－1

【解析】試題分析：有X、Y、Z、R四種短周期元素，Y、Z、R同周期，X單質為雙原子分子，若低溫蒸發液態空氣，因其沸點較低可先獲得X的單質氮氣，則X為N元素；含有Y元素的物質焰色反應為黃色，則Y為Na元素；Z是其同周期元素中原子半徑最小的，且與Y同一周期，則Z為Cl元素；R元素原子的最外層電子數是K層電子數的3倍，且與Y、Z同一周期，則R為S元素；

（1）Z為Cl元素，主族元素原子核外電子層數與其周期數相同，最外層電子數與其族序數相同，Z元素原子核外有3個電子層、最外層有7個電子，所以位于第三周期第VIIA族，Y、Z、R元素分別是Na、Cl、S，電子層結構相同的離子半徑隨著原子序數增大而減小，離子中電子層數越多其離子半徑越大，所以離子半徑大小順序是S2-＞Cl-＞Na+；

（2）由N、Cl兩種元素組成的化合物甲，常溫下為易揮發的淡黃色液體，甲分子構型為三角錐形，且分子里X、Z兩種原子最外層均達到8個電子的穩定結構，則甲為NCl3，甲遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質，為HClO；

（3）化合物乙（Na2S）溶液在空氣中長期放置，與氧氣反應會生成與過氧化鈉的結構和化學性質相似的物質Na2S2，其溶液顯黃色，根據過氧化鈉電子式書寫Y2R2的電子式為，根據反應物和生成物書寫方程式為4Na2S+O2+H2O=2Na2S2+4NaOH；

（4）元素X與氫可形成分子式為N2H4的燃料，根據氨氣的結構式可判斷X2H4結構式為；已知：①X2(g) ＋2O2(g)=2XO2(g) △H＝＋68 kJ·mol－1

②X2H4(g) ＋O2(g)=X2(g) ＋2H2O(g) △H＝－534 kJ·mol－1

根據蓋斯定律可知②×2－①即得到氣態X2H4和XO2反應生成X2和水蒸氣的熱化學方程式為2N2H4(g)＋2NO2(g)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1136kJ·mol－1。