Question

已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素，X与W、M形成的化合物XW₂、XM₄均为重要的溶剂，25℃时，浓度均为0.1moL·L^－1的上述元素的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH随原子序数的变化如图所示.

回答下列问题：

(1)M在元素周期表中的位置为___________________.

(2)W可与Z形成化合物Z₂W₂，写出该物质的电子式：___________________________.

(3)写出一个能说明W与M非金属性强弱的离子方程式：__________________________.

(4)Z的单质可以与X的最高价氧化物反应生成一种盐和黑色固体单质，若每转移1mol电子，恢复至室温时该反应放出QkJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________.

(5)M的单质为有毒气体，且在工业上用途广泛，常用Y的简单氢化物检验其运输管道是否漏气，漏气时的现象为产生白烟，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________.

Answer

第3周期第VIIA族 3:2

【解析】

已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素，25℃时，浓度均为0.1moL·L－1的上述元素的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH随原子序数的变化如图所示，Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=13，说明其为一元强碱，则Z为Na元素；M的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=1，说明其为一元强酸，又M的原子序数大于Na，则M为Cl元素；W的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH＜1，又W的原子序数大于Na，小于Cl，说明其为硫酸，则W为S元素；X与W、M形成的化合物XW2、XM4均为重要的溶剂，则X为C元素；Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=1，说明其为一元强酸，又Y的原子序数大于C，小于Na，则Y为N元素，据此分析解答。

由以上分析知，X为C元素，Y为N元素，Z为Na元素，W为S元素，M为Cl元素，

(1)M为Cl元素，Cl在元素周期表中的位置为第3周期第VIIA族；

(2)Z为Na元素，W为S元素，S可与Na形成化合物过硫化钠Na2S2，类似Na2O2，该物质的电子式为：；

(3)向Na2S溶液中通入氯气，生成淡黄色沉淀，说明发生了反应，说明氧化性：Cl2＞S，则非金属性：Cl＞S；

(4)C的最高价氧化物为CO2，Na与CO2反应生成一种盐和黑色固体单质，应为Na2CO3和C单质，则反应的化学方程式为，当有4mol钠参与反应时转移4mol电子，若每转移1mol电子，恢复至室温时该反应放出QkJ热量，则4mol钠参与反应时，应放出4QkJ的热量，故该反应的热化学方程式：；

(5)Cl2是有毒气体，常用NH3检验其运输管道是否漏气，漏气时的现象为产生白烟，发生反应的化学方程式为，根据化合价变化可知，当8molNH3和2mol氯气发生反应时，其中3mol氯气均得电子被还原，作氧化剂，而只有2molNH3中N元素失电子被氧化，作还原剂，另外6molNH3中N元素没有变价，故该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2。