Question

X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表的位置如圖．其中W的原子序數是Y的2倍．
（1）W離子的結構示意圖為

 

．
（2）X的最簡單氫化物與Cl₂發(fā)生取代反應的化學方程式為（寫一個）

 

．
（3）能證明X、Z兩元素非金屬性強弱的離子方程式為

 

．
（4）一定條件下，在密閉容器中，充入一定量的XY₂（g）和XY（g），發(fā)生反應：WY₂（g）+2XY（g）

催化劑

2XY₂（g）+W（l）．T₁℃時，各物質的平衡濃度如下表：

物質	WY2	XY	XY2
平衡濃度/mol?L-1	0.1	0.3	0.2

若溫度升高到T₂℃時，反應的平衡常數為6.64，則該反應的正反應為

 

反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（5）①25℃、101kPa，1mol金屬鎂完全燃燒放出300.0kJ熱量，1mol單質X完全燃燒放出393.5kJ熱量．金屬鎂與X的最高價氧化物反應的熱化學方程式為

 

．
②室溫下，Mg（OH）₂飽和溶液

 

（填“能”或“不能”）使酚酞試液變紅，通過計算說明原因（已知：Ksp[Mg（OH）₂]=4.0×10^-12）．答

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用,元素周期律和元素周期表的綜合應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：由X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表的位置，其中W的原子序數是Y的2倍，則Y為O（8），W為S（16），X為C，Z為Si，
（1）S的質子數為16，其離子核外有18個電子；
（2）X的最簡單氫化物為CH₄，與Cl₂發(fā)生取代反應生成CH₃Cl和HCl；
（3）利用強酸制取弱酸及酸性的強弱分析X、Z兩元素非金屬性強弱；
（4）計算K，與T₂℃時反應的平衡常數為6.64，比較判斷反應為吸熱還是放熱；
（5）①25℃、101kPa，1mol金屬鎂完全燃燒放出300.0kJ熱量，則Mg（s）+

1

2

O₂（g）=MgO（s）△H=-300kJ/mol（a），
1molmol單質X完全燃燒放出393.5kJ熱量．則C（s））+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol（b），
由蓋斯定律可知，（a）×2-（b）可得金屬鎂與X的最高價氧化物反應的熱化學方程式；
②Ksp[Mg（OH）₂]=4.0×10^-12，設c（Mg²⁺）為x，c（OH^-）=2×

3	Ksp 4

，pH＞8，溶液變紅．

解答： 解：由X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表的位置，其中W的原子序數是Y的2倍，則Y為O（8），W為S（16），X為C，Z為Si，
（1）S的質子數為16，其離子核外有18個電子，其離子結構示意圖為，故答案為：；
（2）X的最簡單氫化物為CH₄，與Cl₂發(fā)生取代反應生成CH₃Cl和HCl，該反應為CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl，故答案為：CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl；
（3）強酸制取弱酸的離子反應如SiO₃^2-+CO₂+H₂0=CO₃^2-+H₂SiO₃↓，酸性越強，非金屬性越強，以此比較X、Z兩元素非金屬性強弱，
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂0=CO₃^2-+H₂SiO₃↓；
（4）T₁℃時K=

(0.2)2

0.1×(0.3)2

=4.44，由T₂℃時反應的平衡常數為6.64，可知升高溫度，平衡正向移動，則該反應為吸熱反應，故答案為：吸熱；
（5）①25℃、101kPa，1mol金屬鎂完全燃燒放出300.0kJ熱量，則Mg（s）+

1

2

O₂（g）=MgO（s）△H=-300kJ/mol（a），
1molmol單質X完全燃燒放出393.5kJ熱量．則C（s））+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol（b），
由蓋斯定律可知，（a）×2-（b）可得金屬鎂與X的最高價氧化物反應的熱化學方程式為2Mg（s）+CO₂（g）=2MgO（s）+C（s）△H=-206.5kJ/mol，
故答案為：2Mg（s）+CO₂（g）=2MgO（s）+C（s）△H=-206.5kJ/mol；
②Ksp[Mg（OH）₂]=4.0×10^-12，設c（Mg²⁺）為x，c（OH^-）=

3	Ksp 4

=10^-4mol/L，其pH=10，pH＞8，溶液變紅，
故答案為：能；c（OH^-）=

3	Ksp 4

=10^-4mol/L，其pH=10，pH＞8，溶液變紅．

點評：本題考查位置、結構、性質的關系及應用，為高頻考點，元素的推斷為解答的關鍵，涉及熱化學反應、蓋斯定律及溶度積計算、化學平衡的計算等，綜合性較強，題目難度中等．