Question

14．X、Y、Z、W為四種短周期元素，其中Y元素原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，它們?cè)谥芷诒碇械南鄬?duì)位置如圖所示：

X	Y
	Z	W

請(qǐng)回答下列問題：
（1）W元素在周期表中的位置第三周期第VIIA族．
（2）X、Y、Z、W分別形成的簡單離子的半徑由小到大的順序?yàn)镺^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-（用化學(xué)式填寫，下同）；Y、Z對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性H₂O＞H₂S．
（3）在一定條件下，由元素Y和Z組成的一種氣態(tài)化合物可發(fā)生催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有三種氣態(tài)物質(zhì)共存，已知每轉(zhuǎn)移4mol電子放熱190.0kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0kJ•mol^-1．
（4）工業(yè)上將干燥的W單質(zhì)通入熔融的Z單質(zhì)中可制得化合物Z₂W₂，該物質(zhì)可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體，0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子，其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變，寫出Z₂W₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂+3S+4HCl．

Answer 1

分析 由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置，可知X、Y處于第二周期，Z、W處于第三周期，Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)為6，故Y為O元素，可推知X為N元素、Z為S元素、W為Cl，以此解答該題．

解答 解：（1）W為Cl元素，處于周期表中第三周期第VIIA 族，故答案為：第三周期第VIIA 族；
（2）核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，且離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大，則有離子半徑O^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-，非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，由于非金屬性：O＞S，所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H₂O＞H₂S，
故答案為：O^2-＜N^3-＜Cl^-＜S^2-；H₂O＞H₂S；
（3）在一定條件下，化合物Q與Y的單質(zhì)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有三種氣態(tài)物質(zhì)，反應(yīng)方程式為：2SO₂+O₂?2SO₃，反應(yīng)時(shí)，每轉(zhuǎn)移4mol電子放熱190.0kJ，則參加反應(yīng)二氧化硫?yàn)?\frac{4mol}{2}$=2mol，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1，
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190.0 kJ•mol^-1；
（4）化合物S₂Cl₂可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體，該氣體為SO₂，0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子，其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變，故S元素化合價(jià)降低，轉(zhuǎn)移0.3mol電子生成二氧化硫?yàn)?.1mol，故有0.3molS原子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知S元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為0，故生成S，同時(shí)生成HCl，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl，
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O=SO₂+3S+4HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重對(duì)化學(xué)用語的考查，較好的考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力，難度中等．