Question

5．X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種第三周期元素，其單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如表所示，用化學(xué)用語回答下列問題．

元素	X	Y	Z	W
性質(zhì) 結(jié)構(gòu) 信息	工業(yè)上常用電解熔融XW2制取X的單質(zhì)．	Y的最外層電子數(shù)比最內(nèi)層電子數(shù)多1．	Z的最高價(jià)氧化物的水化物經(jīng)聚合、脫水，可作袋裝食品干燥劑．	W的一種氣態(tài)氧化物甲對空氣的相對密度為3，它溶于水得到單一溶質(zhì)的弱酸性溶液（有漂白性），該溶液光照后酸性增強(qiáng)．

請按要求回答下列問題：
（1）工業(yè)上制取X的單質(zhì)的化學(xué)方程式：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（2）X、Y、W三種元素對應(yīng)的離子半徑由大到小的順序?yàn)椋篊l^-＞Mg²⁺＞Al³⁺．
（3）在25℃、101kPa下，已知13.5g的Y的固體單質(zhì)在W的氣體單質(zhì)中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，放熱419kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2Al（s）+3Cl₂（g）=2AlCl₃（s）△H=-1676kJ/mol．
（4）甲中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其電子式為；
（5）Sn與元素Z同主族，周期數(shù)比元素Z的大2．則Sn的原子序數(shù)為50；已知錫在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺兩種存在形式，且硫酸鹽均可溶．酸性條件下，SnSO₄可用作雙氧水的去除劑，試寫出所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．潮濕環(huán)境中，鍍錫銅如果錫層破損不能（填“能”或“不能”）形成銅綠．

Answer 1

分析 第三周期元素Y的最外層電子數(shù)比最內(nèi)層電子數(shù)多1，應(yīng)為Al元素，Z的最高價(jià)氧化物的水化物經(jīng)聚合、脫水，可作袋裝食品干燥劑，則Z為Si元素，W的一種氣態(tài)氧化物甲對空氣的相對密度為3，它溶于水得到單一溶質(zhì)的弱酸性溶液（有漂白性），該溶液光照后酸性增強(qiáng)，W為Cl元素，對應(yīng)氧化物為Cl₂O，與水反應(yīng)生成HClO，工業(yè)上常用電解熔融XW₂制取X的單質(zhì)，則X為Mg，工業(yè)用電解氯化鎂的方法冶煉，結(jié)合對應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)以及元素周期律解答該題．

解答 解：由以上分析可知X為Mg、Y為Al、Z為Si、W為Cl元素．
（1）工業(yè)制取Mg單質(zhì)是電解熔融的氯化鎂，電解方程式為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
故答案為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（2）離子的電子層越多，離子半徑越大；具有相同電子排布的離子，原子序數(shù)大的離子半徑小，則離子半徑大小為Cl^-＞Mg²⁺＞Al³⁺，
故答案為：Cl^-；Mg²⁺；Al³⁺；
（3）物質(zhì)的量為$\frac{13.5g}{27g/mol}$=0.5mol的Al放熱419KJ，則2molAl放熱為419×4=1676KJ，所以熱化學(xué)方程式為：2Al（s）+3Cl₂（g）=2AlCl₃（s）△H=-1676kJ/mol； 
故答案為：2Al（s）+3Cl₂（g）=2AlCl₃（s）△H=-1676kJ/mol；
（4）物質(zhì)甲的相對分子質(zhì)量為29×3=87，由此可知甲為Cl₂O，Cl₂O分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以其電子式為：；
故答案為：；
（5）Si位于第三周期ⅢⅣA可知Sn位于第五周期ⅣA，第三周期和第四周期的元素種類均為18種，可知Sn的核電荷數(shù)為：14+18+18=50，酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強(qiáng)氧化性，將Sn²⁺易被氧化為Sn⁴⁺，自身被還原為水，離子方程式為：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O，
潮濕環(huán)境中，鍍錫銅錫層破損，錫活潑性大于銅，在電解質(zhì)溶液中形成原電池，錫做原電池負(fù)極被腐蝕，銅做正極被保護(hù)，不能形成銅綠，
故答案為：50；Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O；不能．

點(diǎn)評 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系，為高考常見題型，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力，題目難度不大，正確推斷元素的種類是解答本題的關(guān)鍵，要正確把握元素周期律的遞變規(guī)律．