Question

有X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數依次增大．X元素與其它元素不在同一周期．Y、Z在同周期表中處于相鄰位置，它們的單質在通常狀況下均為無色氣體．W原子的最外層電子數是核外電子層數的2倍．請回答：
（1）W在元素周期表位置

第三周期、VIA族

．
（2）寫出X與Z形成的10電子陽離子的化學式

H₃O⁺

．
（3）由上述四種元素中的某兩種元素所形成的具有漂白作用的物質的化學式是：

SO₂或H₂O₂

（任意寫一種）．
（4）W的最高價氧化物的水化物有強氧化性，加熱時金屬銅可被它氧化，該反應的化學方程式為

2H₂SO₄（濃）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（5）由X、Y、Z、W四種元素組成的多種無機酸酸式鹽，寫出其中一種與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式為：

NH₄⁺+HSO₃^-+2OH^-

△   .

NH₃↑+2H₂O+SO₃^2-或NH₄⁺+H⁺+2OH^-

△   .

NH₃↑+2H₂O

．

Answer 1

分析：首先確定Y與Z，它們的單質是無色氣體，因為第三周期的元素除了氬元素的單質氬氣是無色之外，其余的元素中氯元素的氣體單質是黃綠色的，剩余的其他元素對應的單質都為固體，而氬并不是主族元素，所以Y和Z不在第三周期，第一周期的也無需考慮，因為氫與氦不相鄰，由此確定Y與Z在第二周期，其中第二周期N、O、F、Ne、對應的單質都為氣體，氖可以排除，它不是主族元素，而氟氣為淡黃色氣體，所以確定Y為氮元素，Z為氧元素，第二周期中，在氮之前的元素的都單質都為固體，W原子的最外層電子數是核外電子層數的2倍，則W可能為C或S，由于W的原子序數最大，應為S元素，X元素與其它元素不在同一周期，應為第一周期的主族元素，即H元素，
根據元素對應單質、化合物的性質結合題目信息，解答題中各問．

解答：解：X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數依次增大，W原子的最外層電子數是核外電子層數的2倍，則W可能為C或S，由于W的原子序數最大，應為S元素；Y與Z在第二周期，其中第二周期N、O、F、Ne、對應的單質都為氣體，氖可以排除，它不是主族元素，而氟氣為淡黃色氣體，所以確定Y為氮元素，Z為氧元素；X元素與其它元素不在同一周期，應為第一周期的主族元素，即H元素，由以上分析可知，Y為氮元素，Z為氧元素，W為S元素，X為H元素，則
（1）W為S元素，原子核外有3個電子層，最外層電子數為6，則位于周期表中第三周期、VIA族，故答案為：第三周期、VIA族；
（2）X為H元素，Z為氧元素，形成的10電子陽離子為H₃O⁺，故答案為：H₃O⁺；
（3）在H、N、O、S四種元素中的某兩種元素所形成的具有漂白作用的物質有SO₂或H₂O₂，故答案為：SO₂或H₂O₂；
（4）W的最高價氧化物的水化物為H₂SO₄，具有強氧化性，加熱時金屬銅可被它氧化生成硫酸銅，反應的化學方程式為2H₂SO₄（濃）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：2H₂SO₄（濃）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（5）X、Y、Z、W四種元素全為非金屬元素，形成的鹽只能為銨鹽，且酸式鹽有NH₄HSO₃或NH₄HSO₄，與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式分別為NH₄⁺+HSO₃^-+2OH^-

△   .

 NH₃↑+2H₂O+SO₃^2-、NH₄⁺+H⁺+2OH^-

△   .

 NH₃↑+2H₂O，
故答案為：NH₄⁺+HSO₃^-+2OH^-

△   .

 NH₃↑+2H₂O+SO₃^2-或NH₄⁺+H⁺+2OH^-

△   .

 NH₃↑+2H₂O．

點評：本題考查元素的推斷及元素化合物的性質，題目難度中等，本題中注意從物質的性質作為推斷題的突破口，注意常見無色氣體，題中從常見元素化合物的性質入手考查，是一道位置、結構、性質有機結合綜合考查學生分析能力、推斷能力的典型題目，建議同學們在學習中加強元素化合物的學習和相關知識的積累．