Question

X、Y、Z、W四種短周期元素在元素周期表的位置如圖。其中W的原子序數是Y的2倍。

（1）W離子的結構示意圖為____________。
（2）X的最簡單氫化物與Cl₂發生取代反應的化學方程式為(寫一個)________________。
（3）能證明X、Z兩元素非金屬性強弱的離子方程式為__________________________。
（4）一定條件下，在密閉容器中，充入一定量的XY2（g）和XY (g)，發生反應：
WY₂(g)+2XY(g) 2XY₂ (g)+W（1）。T₁^oC時，各物質的平衡濃度如下表：

②若溫度升高到T₂^oC時，反應的平衡常數為6.64，則該反應的正反應為_______反應(填 “吸熱”或“放熱”)。
（5）① 25℃、101 kPa，l mol金屬鎂完全燃燒放出300.0 kJ熱量，1 mol單質X完全燃燒放出393.5 kJ熱量。金屬鎂與X的最高價氧化物反應的熱化學方程式為_________。
②室溫下，Mg(OH) ₂飽和溶液_________(填“能”或“不能”)使酚酞試液變紅，通過計算說明原因(已知：Ksp[Mg(OH) ₂]=4.0×10^-12)。答__________________________

Answer 1

（1）
（2）CH₄ + Cl₂ →  CH₃Cl+HCl
（3）CO₂+SiO₃^2－+H₂O= CO₃^2－+H₂SiO₃↓
（4）吸熱
（5）2Mg(s)+ CO₂(g) =" 2MgO(s)+C(s)" △H=-206.5kJ/mol
（6）能    Ksp[Mg(OH)₂]=4.0×10^-12=c(Mg²⁺)×c²(OH^－)  
1/2c³(OH^－)= 4.0×10^-12
 c(OH^－) =2.0×10^-4
pOH=3.7  
pH=14－3.7=10.3 
酚酞的變色范圍為8.2——10，故變紅。

試題分析：W、Y同主族，且W的原子序數是Y的2倍，只有O、S符合，X、Y、Z、W分別為C、O、Si、S。（2）X的最簡單氫化物為甲烷，甲烷與氯氣發生取代反應，生成CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄；（3）比較元素非金屬性強弱可以根據最高價氧化物對應水化物酸性、與氫氣化合的能力、氫化物穩定性及單質的置換反應；能證明X、Z兩元素非金屬性強弱的反應可以從強酸制弱酸和常溫條件下的單質置換反應處理，本題可根據碳酸生成硅酸得出結論；
（4）該條件下平衡常數k=c²(XY₂)/ c²(XY) c(WY₂)=4.44＜6.64，升高溫度平衡正向移動，反應吸熱；
（5）①Mg(s)+1/2O₂(g)=" MgO(s)" △H="-300.0" kJ/mol
②C(s)+O₂(g)= CO₂(g) △H="-393.5" kJ/mol
①×2－②得出2Mg(s)+ CO₂(g) =" 2MgO(s)+C(s)" △H=-206.5kJ/mol
②Ksp[Mg(OH)₂]=4.0×10^-12=c(Mg²⁺)×c²(OH^－)   1/2c³(OH^－)= 4.0×10^-12 c(OH^－) =2.0×10^-4
pOH=3.7    pH=14－3.7=10.3 酚酞的變色范圍為8.2——10，故變紅。