Question

15．有V、W、X、Y、Z五種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，且都小于20；其中X和Z是金屬元素．已知V和Z屬同一族，它們原子最外電子層上只有1個電子，W和Y也屬同一族，W原子最外電子層上電子數(shù)是次外電子層上電子數(shù)的3倍，X原子最外電子層上電子數(shù)等于Y原子最外電子層上電子數(shù)的一半．請用相關(guān)的元素符號回答：
（1）X、Z各自的最高價氧化物對應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生鹽和水，該反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）X最高價氧化物對應(yīng)的水化物在水中電離方程式為：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（3）W與Z 可形成化合物Z₂W₂，該化合物的電子式為；
（4）Y與Z形成的化合物水溶液pH＞ 7（填“＞”、“＜”或“=”），用離子方程式表示其原因S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（5）標準狀況下，Y的最高價氧化物為無色晶體，該條件下0.20mol該物質(zhì)與一定量液態(tài)水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ的熱量．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-5QkJ•mol^-1；
（6）W與V 可形成化合物V₂W₂，該化合物的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H．

Answer 1

分析 V、W、X、Y、Z五種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，且都小于20．
V和Z屬同一族，它們原子的最外電子層上只有1個電子，則屬于第IA族元素，V為非金屬元素，則V為H元素；
W和Y也屬同一族，W原子最外電子層上的電子數(shù)是次外電子層上電子數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過8個，則W為O元素，Y為S元素；
X原子最外電子層上電子數(shù)等于Y原子最外電子層上電子數(shù)的一半，最外層電子數(shù)為3，且原子序數(shù)大于W，所以為Al元素；
Z是金屬元素且原子序數(shù)大于S元素，則Z為K元素；
（1）Al、K各自的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別是Al（OH）₃、KOH，二者反應(yīng)生成偏鋁酸鉀和水；
（2）X最高價氧化物對應(yīng)的水化物Al（OH）₃在水中能發(fā)生酸式電離和堿式電離，酸式電離生成氫離子、偏鋁酸根離子和水，堿式電離生成鋁離子和氫氧根離子；
（3）O與K可形成化合物K₂O₂，該化合物為離子化合物，鉀離子和過氧根離子之間存在離子鍵、O-O原子之間存在共價鍵；
（4）S與K形成的化合物為K₂S，K₂S為強堿弱酸鹽，硫離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性；
（5）標準狀況下，S的最高價氧化物SO₃為無色晶體，該條件下0.25mol該物質(zhì)與一定量液態(tài)水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ的熱量，則1mol該物質(zhì)和水反應(yīng)生成放出4QkJ熱量，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式；
（6）V₂W₂為H₂O₂，用短線代替所有的共用電子對即為結(jié)構(gòu)式．

解答 解：V、W、X、Y、Z五種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，且都小于20．
V和Z屬同一族，它們原子的最外電子層上只有1個電子，則屬于第IA族元素，V為非金屬元素，則V為H元素；
W和Y也屬同一族，W原子最外電子層上的電子數(shù)是次外電子層上電子數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過8個，則W為O元素，Y為S元素；
X原子最外電子層上電子數(shù)等于Y原子最外電子層上電子數(shù)的一半，最外層電子數(shù)為3，且原子序數(shù)大于W，所以為Al元素；
Z是金屬元素且原子序數(shù)大于S元素，則Z為K元素；
（1）Al、K各自的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別是Al（OH）₃、KOH，二者反應(yīng)生成偏鋁酸鉀和水，離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）X最高價氧化物對應(yīng)的水化物Al（OH）₃在水中能發(fā)生酸式電離和堿式電離，酸式電離生成氫離子、偏鋁酸根離子和水，堿式電離生成鋁離子和氫氧根離子，電離方程式為H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-，
故答案為：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（3）O與K可形成化合物K₂O₂，該化合物為離子化合物，鉀離子和過氧根離子之間存在離子鍵、O-O原子之間存在共價鍵，電子式為，故答案為：；
（4）S與K形成的化合物為K₂S，K₂S為強堿弱酸鹽，硫離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，則pH＞7，水解離子方程式為S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，
故答案為：＞；S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（5）標準狀況下，S的最高價氧化物SO₃為無色晶體，該條件下0.2mol該物質(zhì)與一定量液態(tài)水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ的熱量，則1mol該物質(zhì)和水反應(yīng)生成放出5QkJ熱量，其熱化學(xué)方程式為：SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-5Q kJ•mol^-1，
故答案為：SO₃（s）+H₂O（l）=H₂SO₄（aq）△H=-5Q kJ•mol^-1；
（6）V₂W₂為H₂O₂，為共價化合物，其結(jié)構(gòu)式為：H-O-O-H，
故答案為：H-O-O-H．

點評 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及鹽類水解、熱化學(xué)方程式、電子式、弱電解質(zhì)的電離等知識點，綜合性較強，難點是氫氧化鋁電離方程式的書寫，題目難度中等．