Question

【題目】Q、W、X、Y、Z五種短周期元素在周期表中的相對位置如下圖所示，其中W的單質(zhì)是一種重要半導(dǎo)體材料。

			Y
Q	W	X		Z

請按要求回答下列問題：

(1)Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________；舉一例說明Z的非金屬性比X的非金屬性強(qiáng)的事實(shí)：________。

(2)W、X、Y的原子半徑由大到小依次填元素符號________：W與Z形成的化合物電子式為________。

(3)將Z的單質(zhì)通入到含等物質(zhì)的量FeBr2溶液中充分反應(yīng)的離子方程式為________。

(4)已知： 2Na(s)+Y2(g)=Na2Y(s)H=-414kJ/mol；2Na(s)+Y2(g)=Na2Y2(s)H=-511kJ/mol；則Na2Y(s)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Na2Y2(s)的反應(yīng)一定條件下能自發(fā)進(jìn)行的理由是________。將0.2mol Na2Y2加入到100mL1mol/L的QZ3中，充分反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(5)R與W同周期，已知：在T℃時Ksp[R(OH)2]的值為4.0×10-12，則R(OH)2飽和溶液中c(OH-)=________mol/L。

Answer 1

【答案】 酸性強(qiáng)弱：HClO4>H3PO4 r(Si)>r(P)>r(O) 2Fe2++2 Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl- Na2O(s)+O2(g)=Na2O2(s)H=-97kJ/mol，而S <0，H-TS <0時，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行 2 Na2O2+ AlCl3= NaAlO2+3NaCl+ O2↑ 2.0×10-4

【解析】

由短周期元素的相對位置，可知Y處于第二周期，其它處于第三周期，而W的單質(zhì)是一種重要半導(dǎo)體材料，則W為Si元素，可推知Q為Al，X為P，Y為O，Z為Cl。

(1)Y為O元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，酸性強(qiáng)弱：HClO4>H3PO4，或穩(wěn)定性：HCl>PH3等都可以說明Cl的非金屬性比P的強(qiáng)；

(2)同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑：r(Si)>r(P)>r(O)，W與Z形成的化合物為SiCl4，Si原子與每個Cl原子之間都形成1對共用電子對，電子式為：；

(3)假設(shè)氯氣與FeBr2均為1mol，還原性Fe2+>Br-，氯氣先氧化Fe2+為Fe3+，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，1mol Fe2+消耗0.5mol氯氣，而剩余的0.5mol氯氣可以氧化1mol Br-，反應(yīng)離子方程式為2Fe2++2 Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl- ；

已知：①2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)H=-414kJ/mol；②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)H=-511kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律，②-①可得：Na2O(s)+O2(g)=Na2O2(s)H=-97kJ/mol，該反應(yīng)S<0，而H-TS <0時，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，故低溫下可以自發(fā)進(jìn)行，將0.2mol Na2O2加入到100mL1mol/L的AlCl3中，AlCl3為0.1mol，過氧化鈉與水反應(yīng)生成0.4molNaOH，氯化鋁與氫氧化鈉恰好反應(yīng)生成NaAlO2，故反應(yīng)方程式為：2 Na2O2+ AlCl3= NaAlO2+3NaCl+ O2↑；

(5)Ksp[R(OH)2]=c(R2+)×c2(OH-)=4.0×10-12，而飽和溶液中c(R2+)=c(OH-)，聯(lián)立可得飽和溶液中c(OH-)=2.0×10-4。