Question

20．X，Y，Z，W是原子序数依次增大的短周期元素，X元素的族序数是周期序数的2倍；Y单质在空气中燃烧生成一种淡黄色固体；Z元素最高化合价与最低化合价绝对值之差等于4；W元素在周期表中位于非金属性最强的元素下方，请回答：
（1）X元素在周期表中的位置是第二周期ⅣA族；W-离子的结构示意图为；
（2）X元素可形成多种气态氢化物，其中相对分子质量为26的气态氢化物的电子式为；25℃、101kPa时该气态氢化物热值为5×10⁴kJ•kg^-1，则其标准燃烧热为-1300kJ/mol；
（3）写出一种适宜实验室制取W单质的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）室温时金即可溶于王水（浓盐酸和浓硝酸混合物）生成HAuCl₄，若反应过程中消耗的氧化剂与还原剂物质的量相等，则该化学方程式为Au+4HCl+HNO₃=HAuCl₄+NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 X，Y，Z，W是原子序数依次增大的短周期元素，Y单质在空气中燃烧生成一种淡黄色固体，该固体为过氧化钠，则Y为Na元素；Z元素最高化合价与最低化合价绝对值之差等于4，则Z的最高化合价为+6、最低价为-2，Z的原子序数大于Na，则Z为S元素；W元素在周期表中位于非金属性最强的元素下方，非金属性最强的为F，则W为Cl元素；X元素的族序数是周期序数的2倍，最外层最多含有8个电子，X的原子序数小于Na，则X处于第二周期，族序数为Ⅳ，故X为C元素，据此进行解答．

解答 解：X，Y，Z，W是原子序数依次增大的短周期元素，Y单质在空气中燃烧生成一种淡黄色固体，该固体为过氧化钠，则Y为Na元素；Z元素最高化合价与最低化合价绝对值之差等于4，则Z的最高化合价为+6、最低价为-2，Z的原子序数大于Na，则Z为S元素；W元素在周期表中位于非金属性最强的元素下方，非金属性最强的为F，则W为Cl元素；X元素的族序数是周期序数的2倍，最外层最多含有8个电子，X的原子序数小于Na，则X处于第二周期，族序数为Ⅳ，故X为C元素，
（1）X元素为C元素，其原子序数为6，在周期表中的处于第二周期ⅣA族；W^-离子为氯离子，其原子序数为17，最外层含有18个电子，氯离子的结构示意图为：，
故答案为：第二周期ⅣA族；；
（2）X为C元素，C元素可形成多种气态氢化物，其中相对分子质量为26的气态氢化物为乙炔，分子式为C₂H₂，乙炔为共价化合物，其分子中含有碳碳三键，乙炔的电子式为：；25℃、101kPa时该气态氢化物热值为5×10⁴kJ•kg^-1，1mol乙炔的质量为：26g/mol×1mol=26g，26g乙炔放出的热量为：5×10⁴kJ•kg^-1×0.026g=1300kJ，则其标准燃烧热为-1300kJ/mol，
故答案为：；-1300kJ/mol；
（3）W为Cl元素，其单质为氯气，实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯气，反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）室温时金即可溶于王水（浓盐酸和浓硝酸混合物）生成HAuCl₄，若反应过程中消耗的氧化剂与还原剂物质的量相等，该反应中硝酸为氧化剂、金为还原剂，说明该反应中硝酸与Au的物质的量为1：1，据此结合质量守恒定律写出反应的化学方程式为：Au+4HCl+HNO₃=HAuCl₄+NO↑+2H₂O，
故答案为：Au+4HCl+HNO₃=HAuCl₄+NO↑+2H₂O．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，推断各元素为解答关键，注意熟练掌握原子结构与元素周期表结构、元素周期律内容之间关系，试题充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．