Question

X、Y、Z為周期表中常見元素，原子序數遞增，X、Y原子的最外層電子數是其電子層數的2倍，Z單質是生產生活中用量最大的金屬．
（1）X、Y的原子可構成一種物質，該物質與某能引起溫室效應的氣體結構相同；該物質的電子式是

．
（2）下列含氧酸根離子的化學式書寫不正確的是

ae

（填序號）．
a．XO₃^-    b．XO₃^2-    c．YO₃^2-    d．Y₂O₃^2-    e．YO₃^-   f．YO₄^2-
（3）Z單質與其它化合物可滿足如圖所示轉化關系：

①C溶液在儲存時應加入少量Z，其理由是（用文字和離子方程式回答）

加入少量鐵，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺

．
②將5～6滴B的飽和溶液滴入沸水中，可得到紅褐色液體，該液體能產生丁達爾效應．該反應的離子方程式為

Fe³⁺+3H₂O（沸水）═Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺

．
（4）Y的最高價含氧酸是重要的化工產品．
①已知YO₂被空氣氧化，每生成1mol氣態(tài)YO₃，放出98.3kJ熱量．該反應的熱化學方程式是

SO₂（g）+

1

2

O₂（g）═SO₃（g）△H=-98.3kJ?mol^-1

．
②實驗測得相同條件下一定量的Y單質分別在空氣和在氧氣中充分燃燒后產物的成分（體積分數）如下表．

	YO2	YO3
空氣	94%-95%	5%-6%
氧氣	97%-98%	2%-3%

Y在純氧中燃燒的產物中YO₃含量比在空氣中燃燒YO₃含量少，試分析其原因

純氧中O₂的濃度大，反因應速率快，單位時間內放熱多，體系溫度高，平衡向SO₃分解的方向移動，SO₃含量低

．

Answer 1

分析：X、Y、Z為周期表中常見元素，原子序數遞增，X、Y原子的最外層電子數是其電子層數的2倍，且X原子序數小于Y，所以X是C元素，Y是S元素，Z單質是生產生活中用量最大的金屬，則Z是Fe元素．
（1）碳元素和硫元素能形成二硫化碳，二硫化碳和二氧化碳的結構相同，根據二氧化碳的電子式書寫二硫化碳的電子式；
（2）根據元素化合價判斷是否正確；
（3）①A和鐵反應生成B，B和鐵反應生成C，則C中含有亞鐵離子，B中含有鐵離子，亞鐵離子不穩(wěn)定易被氧化生成鐵離子；
②將5～6滴B的飽和溶液滴入沸水中，可得到紅褐色液體，該液體能產生丁達爾效應，則B是氯化鐵溶液，氯化鐵在熱水中水解生成氫氧化鐵膠體；
（4）①Y的最高價含氧酸是重要的化工產品，YO₂被空氣氧化，每生成1mol氣態(tài)YO₃，所以Y是硫元素，根據三氧化硫和反應熱之間的關系寫出熱化學反應方程式；
②二氧化硫和氧氣生成三氧化硫的反應是放熱的可逆反應，升高溫度，抑制三氧化硫的轉化．

解答：解：X、Y、Z為周期表中常見元素，原子序數遞增，X、Y原子的最外層電子數是其電子層數的2倍，且X原子序數小于Y，所以X是C元素，Y是S元素，Z單質是生產生活中用量最大的金屬，則Z是Fe元素．
（1）碳元素和硫元素能形成二硫化碳，二硫化碳和二氧化碳的結構相同，根據二氧化碳的電子式知，二硫化碳的電子式為：，
故答案為：；
 （2）碳元素的常見化合價有-4、0、+2、+4價，硫元素的化合價有-2、0、+4、+6價，
a．CO₃^- 中碳元素化合價是+5價，故錯誤；   
b．CO₃^2- 中碳元素的化合價是+4價，故正確；
c．SO₃^2- 中硫元素的化合價是+4價，故正確；
d．S₂O₃^2-  中硫元素化合價-2價和+4價，故正確；  
e．SO₃^- 中硫元素的化合價是+5價，故錯誤；
f．SO₄^2-中硫元素的化合價是+6價，故正確；
故選a、e；
（3）①A和鐵反應生成B，B和鐵反應生成C，則C中含有亞鐵離子，B中含有鐵離子，亞鐵離子不穩(wěn)定易被氧化生成鐵離子，為防止亞鐵離子被氧化，所以在亞鐵鹽中要加入鐵防止被氧化，離子反應方程式為：2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，
故答案為：加入少量鐵，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺；
②將5～6滴B的飽和溶液滴入沸水中，可得到紅褐色液體，該液體能產生丁達爾效應，則B是氯化鐵溶液，氯化鐵在熱水中水解生成氫氧化鐵膠體，反應方程式為：Fe³⁺+3 H₂O（沸水）═Fe（OH）₃（膠體）+3 H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3 H₂O（沸水）═Fe（OH）₃（膠體）+3 H⁺；
（4）①的最高價含氧酸是重要的化工產品，YO₂被空氣氧化，每生成1mol氣態(tài)YO₃，所以Y是硫元素，YO₂是SO₂，YO₃是SO₃，生成1mol氣態(tài)三氧化硫，放出98.3kJ熱量，所以其熱化學反應方程式為：SO₂（g）+

1

2

O₂（g）═SO₃（g）△H=-98.3kJ?mol^-1
故答案為：SO₂（g）+

1

2

O₂（g）═SO₃（g）△H=-98.3kJ?mol^-1；
②二氧化硫和氧氣生成三氧化硫的反應是放熱的可逆反應，升高溫度，抑制三氧化硫的轉化，所以在純氧中燃燒的產物中YO₃含量比在空氣中燃燒YO₃含量少，
故答案為：純氧中O₂的濃度大，反因應速率快，單位時間內放熱多，體系溫度高，平衡向SO₃分解的方向移動，SO₃含量低．

點評：本題考查了物質的性質，正確推斷元素是解本題關鍵，知道氯化鐵制取膠體的方法，難度不大．