Question

现有W、X、Y三种元素，其结构与性质的描述如下表：

元素编号	元素结构及性质信息
W	短周期元素，原子最外层有5个电子，液态单质常用于冷冻生命器官
X	最外层电子数与内层电子数之差为4，高空中该元素的某种单质具有阻挡紫外线的作用
Y	最外层电子数与X相同，单质燃烧后产生具有漂白性的气体

（1）写出X原子的结构示意图___________________；由W元素组成的单质的电子式__________________。
（2）用一个化学方程式表示X、Y的非金属性强弱：________________________。
（3）常温下，由1 g Y元素组成的单质与氢气反应，放出625 J热量，写出该反应的热化学方程式_________________________________________，从能量的角度分析，由0.5 g X元素组成的单质与氢气反应时，放出的热量____________（填“大于”、“小于”或“等于”）625 J。
（4）在新疆与青海交界处有一狭长的山谷，当地牧民经常遇到在风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜皆遭雷击而倒毙，被当地牧民称为“魔鬼谷”。奇怪的是这里牧草茂盛，四季长青。请用化学方程式表示“魔鬼谷”牧草茂盛的原因：
①_______________________________________________；
②_______________________________________________；
③_______________________________________________。

Answer 1

（1） （各1分，共2分）  
（2）2H₂S＋O₂2S↓＋2H₂O  （2分）  
（3）S(s)＋H₂(g)  H₂S(g)＋20 kJ （2分） 大于 （1分） 
（4）N₂＋O₂2NO   2NO＋O₂2NO₂  3NO₂＋H₂O2HNO₃＋NO（各1分，共3分）

试题分析：（1）短周期元素，原子最外层有5个电子，液态单质常用于冷冻生命器官，则W应该是氮元素；最外层电子数与内层电子数之差为4，高空中该元素的某种单质具有阻挡紫外线的作用，所以X应该是氧元素。最外层电子数与X相同，单质燃烧后产生具有漂白性的气体，因此Y是S元素。
（2）活泼的非金属能置换不活泼的非金属，例如反应2H₂S＋O₂2S↓＋2H₂O。
（3）由1 g Y元素组成的单质与氢气反应，放出625 J热量，则1molS单质完全反应放出的热量是0.625kJ×32＝20kJ，所以该反应的热化学方程式是S(s)＋H₂(g)  H₂S(g)＋20 kJ。氧元素的非金属强于S元素的，所以从能量的角度分析，由0.5 g X元素组成的单质与氢气反应时，放出的热量应该大于625J。
（4）在雷雨天气空气中的氮气能被氧化生成NO，NO被氧化生成NO₂，NO₂溶于水又生成硝酸，硝酸随着雨水降落到地面，和土壤中的矿物质结合而被植物吸收。
点评：该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。