Question

X、Y、Z三種短周期元素，其中X元素的原子序數(shù)大于Y，且X、Y的氧化物都是形成酸雨的主要物質(zhì)．Z是地殼中含量最高的金屬元素；而地殼中含量最高的非金屬元素與X同主族、與Y同周期．
（1）實(shí)驗(yàn)室用H₂XO₄制取XO₂氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．（請(qǐng)用具體元素符號(hào)表示化學(xué)式，下同）
（2）t℃時(shí)，0.1mol?L^-1的NaHXO₃溶液pH=6，該溶液中各離子濃度由大到小順序排列為

 

．
（3）請(qǐng)寫出Z的氧化物與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式

 

．
（4）一定條件下，YO與YO₂存在下列反應(yīng)：YO（g）+YO₂（g）?Y₂O₃（g），其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

．
（5）工業(yè)上用氧化YH₃法制取YO，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
4YH₃（g）+5O₂（g）═4YO（g）+6H₂O（g）△H=-905.8kJ?mol^-1；
已知Y₂（g）+O₂（g）═2YO（g）△H=+180kJ?mol^-1，則YH₃與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生兩種無污染物質(zhì)的熱化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z三種短周期元素，其中X元素的原子序數(shù)大于Y，且X、Y的氧化物都是形成酸雨的主要物質(zhì)，地殼中含量最高的非金屬元素為氧元素，與X同主族、與Y同周期，則X為S元素、Y為N元素，Z是地殼中含量最高的金屬元素，則Z為Al，
（1）實(shí)驗(yàn)室利用亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)或利用Cu與濃硫酸反應(yīng)等制備二氧化硫；
（2）0.1mol?L^-1的NaHSO₃溶液pH=6，說明HSO₃^-的電離程度大于其水解程度，故c（Na⁺）＞c（HSO₃^-），而溶液中水也電離得到H⁺，故c（H⁺）＞c（SO₃^2-），據(jù)此解答；
（3）氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)得到偏鋁酸鈉與水；
（4）化學(xué)平衡常數(shù)為平衡時(shí)，生成物濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪之積的比值；
（5）NH₃與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生兩種無污染物質(zhì)，反應(yīng)方程式為：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，根據(jù)蓋斯定律書寫目標(biāo)熱化學(xué)方程式．

解答： 解：X、Y、Z三種短周期元素，其中X元素的原子序數(shù)大于Y，且X、Y的氧化物都是形成酸雨的主要物質(zhì)，地殼中含量最高的非金屬元素為氧元素，與X同主族、與Y同周期，則X為S元素、Y為N元素，Z是地殼中含量最高的金屬元素，則Z為Al，
（1）實(shí)驗(yàn)室利用亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)或利用Cu與濃硫酸反應(yīng)等制備二氧化硫，反應(yīng)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O〔或2H₂SO₄（濃）+Cu 

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O等，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O或2H₂SO₄（濃）+Cu 

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）0.1mol?L^-1的NaHSO₃溶液pH=6，說明HSO₃^-的電離程度大于其水解程度，故c（Na⁺）＞c（HSO₃^-），而溶液中水也電離得到H⁺，故c（H⁺）＞c（SO₃^2-），溶液中氫氧根離子濃度遠(yuǎn)小于SO₃^2-，故溶液中c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）；
（3）氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)得到偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（4）反應(yīng)NO（g）+NO₂（g）?N₂O₃（g）的平衡常數(shù)k=

c(N2O3)

c(NO)?c(NO2)

，故答案為：

c(N2O3)

c(NO)?c(NO2)

；
（5）已知：①4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.8kJ?mol^-1；
②N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律，①-②×2得：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1265.8kJ?mol^-1，
故答案為：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1265.8kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，涉及元素推斷、離子濃度大小比較、平衡常數(shù)、熱化學(xué)方程式書寫等，難度中等，（2）中離子濃度比較，為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，判斷電離程度大于水解程度是關(guān)鍵．