Question

W、X、Y、Z是原子序數依次增大的同一短周期元素，W是金屬元素，X是地殼中含量最多的金屬元素，且W、X的最高價氧化物的水化物相互反應生成鹽和水；Y、Z是非金屬元素，Y與W可形成離子化合物W₂Y；G在Y的前一周期，其原子最外層比Y原子最外層少一個電子．
（1）X的原子結構示意圖為

 

；
（2）W、X的最高價氧化物的水化物相互反應的離子方程式為

 

；
（3）工業上制取X單質的化學方程式為

 

；
（4）G的氣態氫化物與Y的最高價氧化物的水化物恰好反應生成的正鹽溶液中，離子濃度由大到小的順序為

 

；在催化劑作用下，汽車尾氣中G的氧化物GO與CO兩種氣體能相互反應轉化為無污染、能參與大氣循環的兩種氣體，若有33.6L（已換算成標準狀況）一氧化碳參加反應，轉移的電子數為

 

mol；
（5）298K時，Z的最高價氧化物為無色液體，0.25mol該物質與一定量水混合得到Z的最高價氧化物的水化物的稀溶液，并放出a kJ的熱量，該反應的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：W、X、Y、Z是原子序數依次增大的同一短周期元素，X是地殼中含量最多的金屬元素，則X為Al；W是金屬元素，且W、X的最高價氧化物的水化物相互反應生成鹽和水，可推知W為Na；Y、Z是非金屬元素，Y與W可形成離子化合物W₂Y，Y為-2價，可推知Y為S，結合原子序數可知Z為Cl；G在Y的前一周期，其原子最外層比Y原子最外層少一個電子，G原子最外層電子數=6-1=5，可推知G為N，據此解答．

解答：解：W、X、Y、Z是原子序數依次增大的同一短周期元素，X是地殼中含量最多的金屬元素，則X為Al；W是金屬元素，且W、X的最高價氧化物的水化物相互反應生成鹽和水，可推知W為Na；Y、Z是非金屬元素，Y與W可形成離子化合物W₂Y，Y為-2價，可推知Y為S，結合原子序數可知Z為Cl；G在Y的前一周期，其原子最外層比Y原子最外層少一個電子，G原子最外層電子數=6-1=5，可推知G為N，
（1）X為Al，原子核外有13的電子，其原子結構示意圖為，
故答案為：；
（2）W、X的最高價氧化物的水化物分別為NaOH、Al（OH）₃，反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）工業上電解熔融的氧化鋁制取Al單質，化學方程式為2Al₂O₃（熔融）

電解  .

4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃（熔融）

電解  .

4Al+3O₂↑；
（4）G的氣態氫化物為NH₃，Y的最高價氧化物的水化物為H₂SO₄，二者恰好反應生成的正鹽為（NH₄）₂SO₄，溶液中NH₄⁺離子水解，溶液呈酸性，水解比較微弱，故溶液濃度由大到小的順序為c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；在催化劑作用下，汽車尾氣中的氧化物NO與CO兩種氣體能相互反應化為無污染、能參與大氣循環的兩種氣體，應生成N₂與CO₂，33.6L（已換算成標準狀況）一氧化碳參加反應，CO的物質的量=

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，C元素化合價由+2升高為+4，故轉移的電子數為1.5mol×（4-2）=3mol，
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；3；
（5）298K時，Z的最高價氧化物C1₂O₇為無色液體，0.25mol該物質與一定量水混合得到HClO₄的水化物的稀溶液，并放出a kJ的熱量，則1mol Cl₂O₇反應放出的熱量為4a kJ，故該反應的熱化學方程式為：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq），△H=-4akJ?mol^-1，
故答案為：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq），△H=-4akJ?mol^-1．

點評：本題考查結構性質位置關系應用，涉及常用化學用語、離子濃度比較、氧化還原反應計算、熱化學方程式書寫等，難度中等，推斷元素是解題關鍵，（5）中注意液體與溶液不同，學生容易忽略．