Question

X、Y、Z、R、W為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大．X的單質(zhì)與Y的單質(zhì)在放電條件下反應(yīng)產(chǎn)生大氣污染物，R基態(tài)原子的M能層上有3對(duì)成對(duì)電子，W核外有5個(gè)未成對(duì)電子．Y、Z分別形成氫化物Q和J，已知Q與J摩爾質(zhì)量相等，Q的水溶液中加入少量WY₂，立即產(chǎn)生大量氣泡．請(qǐng)回答下列問題：
（1）X的氫化物與R的氫化物相遇，生成物中存在的化學(xué)鍵類型有

 

．W在元素周期表中的位置為

 

．
（2）XY₃^-離子的立體構(gòu)型是

 

；ZY₄^2-中的一個(gè)Y原子被Z替換后形成Z₂Y₃^2-，則Z₂Y₃^2-離子中心原子的雜化軌道類型為

 

．
（3）已知：氫氣、Z的固態(tài)單質(zhì)、氣態(tài)J的燃燒熱分別為285.8 kJ/mol、296.8 kJ/mol、562.0 kJ/mol，則氣態(tài)J分解生成固態(tài)Z和氫氣的熱化學(xué)方程式為

 

．
（4）在酸性溶液中，WY₄^-能被Q還原為W²⁺，該反應(yīng)的離子方程式是

 

．

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：

分析：X、Y、Z、R、W為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大，X的單質(zhì)與Y的單質(zhì)在放電條件下反應(yīng)產(chǎn)生大氣污染物NO，則X是N、Y是O元素；
R基態(tài)原子的M能層上有3對(duì)成對(duì)電子，則R是Cl元素；
W核外有5個(gè)未成對(duì)電子，則W是Mn元素；
Y、Z分別形成氫化物Q和J，Q與J摩爾質(zhì)量相等，Q的水溶液中加入少量MnO₂，立即產(chǎn)生大量氣泡，則Q是H₂O₂、J是H₂S，所以Z是S元素；
（1）X的氫化物是氨氣、R的氫化物是HCl，二者相遇生成氯化銨，氯化銨中含有離子鍵、共價(jià)鍵；Mn元素在元素周期表中的位置為第四周期第ⅦB族；
（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定NO₃^-立體構(gòu)型；SO₄^2-中的一個(gè)O原子被S替換后形成S₂O₃^2-，硫酸根離子和硫代硫酸根離子互為等電子體，根據(jù)硫酸根離子中S原子價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定S₂O₃^2-離子中心原子的雜化軌道類型；
（3）氫氣、S（s）、氣態(tài)H₂S的燃燒熱分別為285.8 kJ/mol、296.8 kJ/mol、562.0 kJ/mol，根據(jù)燃燒熱計(jì)算其反應(yīng)熱，寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（4）在酸性溶液中，MnO₄^-能被H₂O₂還原為Mn²⁺，雙氧水被氧化生成氧氣．

解答： 解：X、Y、Z、R、W為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大，X的單質(zhì)與Y的單質(zhì)在放電條件下反應(yīng)產(chǎn)生大氣污染物NO，則X是N、Y是O元素；
R基態(tài)原子的M能層上有3對(duì)成對(duì)電子，則R是Cl元素；
W核外有5個(gè)未成對(duì)電子，則W是Mn元素；
Y、Z分別形成氫化物Q和J，Q與J摩爾質(zhì)量相等，Q的水溶液中加入少量MnO₂，立即產(chǎn)生大量氣泡，則Q是H₂O₂、J是H₂S，所以Z是S元素；
（1）X的氫化物是氨氣、R的氫化物是HCl，二者相遇生成氯化銨，氯化銨中銨根離子和酸根離子之間存在離子鍵、N原子和H原子之間存在共價(jià)鍵；Mn元素在元素周期表中的位置為第四周期第ⅦB族，
故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；第四周期第ⅦB族；
（2）NO₃^-中N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，所以為平面三角形；SO₄^2-中的一個(gè)O原子被S替換后形成S₂O₃^2-，硫酸根離子和硫代硫酸根離子互為等電子體，硫酸根離子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì)，所以硫酸根離子中S原子雜化方式為sp³雜化，則硫代硫酸根離子中S原子雜化方式為sp³雜化，
故答案為：平面三角形；sp³雜化；
（3）氫氣、S（s）、氣態(tài)H₂S的燃燒熱分別為285.8 kJ/mol、296.8 kJ/mol、562.0 kJ/mol，H₂S分解時(shí)△H=285.8 kJ/mol+296.8 kJ/mol-562.0 kJ/mol=+20.6 kJ/mol，
所以其熱化學(xué)方程式為H₂S（g）═S（s）+H₂（g）△H=+20.6 kJ/mol，
故答案為：H₂S（g）═S（s）+H₂（g）△H=+20.6 kJ/mol；
（4）在酸性溶液中，MnO₄^-能被H₂O₂還原為Mn²⁺，雙氧水被氧化生成氧氣，離子方程式為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及氧化還原反應(yīng)、熱化學(xué)方程式的書寫、原子雜化、化學(xué)鍵等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，正確推斷元素、物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，同時(shí)考查學(xué)生知識(shí)遷移能力，知道硫代硫酸根離子中S原子雜化方式判斷，為易錯(cuò)點(diǎn)．