Question

【題目】W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期元素．W的最外層電子數是電子層數的2倍．Y是金屬，可以和X形成1：1和2：1兩種化合物．Z的最高正價與最低負價的代數和為4．

（1）寫出WX2的電子式 ．

（2）用元素符號表示X、Y、Z原子半徑由大到小的順序 ＞ ＞ ．

（3）含1molZ的最高價氧化物對應水化物的稀溶液與足量Y的最高價氧化物對應水化物的稀溶液反應放出熱量114.6kJ，寫出此反應的熱化學方程式： ．

（4）在一定量Y的最高價氧化物對應水化物的稀溶液中通入過量WX2，用離子濃度表示該溶液中的電荷守恒 ．

（5）Y2ZX4與WX、H2在高溫和鐵做催化劑條件下反應，0.1molY2ZX4參加反應轉移0.8mol電子，消耗標況下H2的體積為4.48L，該反應的化學方程式為 ．

Answer 1

【答案】（1）；（2）Na＞S＞O；

（3）2NaOH（aq）+H2SO4（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=﹣114.6kJ/mol；

（4）c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣）=c（Na+）+c（H+）；

（5）Na2SO4+2CO+2H2Na2S+2CO2+2H2O。

【解析】試題分析：W的最外層電子數是電子層數的2倍，推知W可能是C或S，四種元素都是短周期元素，因此W為C，Y是金屬，與X形成1：1和2：1兩種化合物，即Y是Na，X為O，Z的最高價正價與最低負價的代數和為4，則Z為S，（1）WX2是CO2，其電子式為：；（2）半徑大小比較：一看電子層數，電子層數越多，半徑越大，二看原子序數，電子層數相等，半徑隨著原子序數的遞增而減小，即半徑由大到小：Na＞S＞O；（3）Z的最高價氧化物對應水化物為H2SO4，Y的最高價氧化物對應水化物是NaOH，兩者發生中和反應，2NaOH（aq）+H2SO4（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=﹣114.6kJ/mol；（4）Y的最高價氧化物對應水化物為NaOH，WX2為CO2，因為CO2是過量的，因此發生NaOH＋CO2=NaHCO3，HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－，水解程度微弱，因此有：c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣）=c（Na+）+c（H+）；（5）應是Na2SO4、CO、H2之間的反應，0.1molNa2SO4轉移0.8mol電子，S的價態由＋6價→—2價，H2參與反應化合價升高，轉移電子4.48×2/2.24mol=0.4mol，得失電子數目守恒，因此有CO參與反應，轉移0.4mol電子，化合價升高，消耗CO的物質的量為0.2mol，因此反應方程式為：Na2SO4+2CO+2H2Na2S+2CO2+2H2O。