Question

3．A、X、Y、Z和W是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素．A和X可組成兩種常溫下為液態(tài)的化合物A₂X、A₂X₂，X和Y也可組成兩種常溫下為固態(tài)的化合物Y₂X、Y₂X₂，且Y₂X、Y₂X₂的焰色反應(yīng)均為黃色．在元素周期表中，A與Y同主族，X與Z同主族，Z與W相鄰．
（1）A₂X₂的結(jié)構(gòu)式H-O-O-H，Y₂X₂的電子式．
（2）X、Z兩種元素的氫化物中熔沸點(diǎn)較高的是H₂O（填化學(xué)式，下同）；工業(yè)上將Z的低價(jià)氧化物轉(zhuǎn)化為高價(jià)氧化物的化學(xué)方程式為2SO₂+O₂$?_{△}^{催化劑}$2SO₃
（3）實(shí)驗(yàn)室制備W單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；在上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為1：2．

Answer 1

分析 A、X、Y、Z和W是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，A和X可組成兩種常溫下為液態(tài)的化合物A₂X、A₂X₂，應(yīng)是H₂O、H₂O₂，則A為H、X為O；
X和Y也可組成兩種常溫下為固體的化合物Y₂X、Y₂X₂，且Y₂X、Y₂X₂的焰色反應(yīng)均為黃色，含有Na元素，則Y為Na；
在元素周期表中，X與Z相鄰，Z與W相鄰，結(jié)合原子序數(shù)可知，Z、W處于第三周期，由位置關(guān)系可推知X、Z應(yīng)同主族，故Z為S、W為Cl，以此來(lái)解答．

解答 解：由上述分析可知，A為H，X為O，Y為Na，Z為S，W為Cl，
（1）A₂X₂為H₂O₂，分子中O原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，O原子與H原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，故其結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，Y₂X₂為Na₂O₂，由鈉離子與過氧根離子構(gòu)成，過氧根離子中氧原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，且氧原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，其電子式為，
故答案為：H-O-O-H；；
（2）X、Z兩種元素的氫化物分別為H₂O、H₂S，H₂S分子之間存在范德華力，H₂O分子之間存在氫鍵，氫鍵比范德華力作用更強(qiáng)，故H₂O的熔沸點(diǎn)較高；
Z為S元素，Z的低價(jià)氧化物為二氧化硫，其高價(jià)氧化物為三氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO₂+O₂$?_{△}^{催化劑}$2SO₃，
故答案為：H₂O；2SO₂+O₂$?_{△}^{催化劑}$2SO₃；
（3）W為Cl元素，實(shí)驗(yàn)室通常用二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制備氯氣，反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
HCl中有$\frac{1}{2}$作還原劑，二氧化錳作氧化劑，由反應(yīng)及原子守恒可知該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1：2，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律，為高頻考點(diǎn)，把握元素化合物知識(shí)、元素的位置來(lái)推斷元素為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意化學(xué)用語(yǔ)的使用，題目難度不大．