Question

X、Y、Z、M、Q、G六種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X、Z同主族，可形成離子化合物ZX；Y、M同主族，Y的一種同位素原子常用于測定文物的年代；Q形成的單質(zhì)為淡黃色固體．請回答下列問題（涉及物質(zhì)均用化學(xué)式表示）．
（1）離子化合物ZX中X離子的結(jié)構(gòu)示意圖為

 

； Y在元素周期表中的位置是

 

．
（2）上述元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強的是

 

，Q與G的氣態(tài)氫化物還原性更強的是

 

．
（3）工業(yè)上制備M的高純度單質(zhì)，其中一個重要反應(yīng)是：由MXG₃與X₂在高溫下反應(yīng)．該反應(yīng)過程必須控制無水無氧，因為MXG₃遇水劇烈反應(yīng)生成H₂、

 

和

 

，而混入氧氣，引起的后果是

 

．
（4）X₂Q的燃燒熱為a kJ?mol^-1，下列X₂Q燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是

 

．
A．2X₂Q（g）+O₂（g）=2Q（s）+2X₂O（g）△H=-2a kJ?mol^-1
B．X₂Q（g）+2O₂（g）=QO₃（g）+X₂O（l）△H=+a kJ?mol^-1
C．2X₂Q（g）+3O₂（g）=2QO₂（g）+2X₂O（l）△H=-2a kJ?mol^-1
D．X₂Q（g）+2O₂（g）=QO₃（g）+X₂O（l）△H=-a kJ?mol^-1
（5）熔融狀態(tài)下，Z的單質(zhì)和FeG₂能組成可充電電池（裝置示意圖如下），反應(yīng)原理為：2Z+FeG₂ 

放電

充電

 Fe+
2ZG，放電時，電池的正極反應(yīng)式為

 

該電池的電解質(zhì)為

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,熱化學(xué)方程式,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：氧化還原反應(yīng)專題,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、M、Q、G六種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Y、M同主族，Y的一種同位素原子常用于測定文物的年代，則Y是C元素，M原子序數(shù)大于Y且為短周期元素，所以M是Si元素；
X、Z同主族，可形成離子化合物ZX，且X的原子序數(shù)小于C，Z的原子序數(shù)大于C，同主族元素能形成離子化合物的只有NaH，所以X是H元素、Z是Na元素；
Q形成的單質(zhì)為淡黃色固體，則Q是S元素，G能形成氣態(tài)氫化物，所以G是Cl元素；
再結(jié)合物質(zhì)根據(jù)、電極原理、原電池原理等知識點來分析解答．

解答： 解：X、Y、Z、M、Q、G六種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Y、M同主族，Y的一種同位素原子常用于測定文物的年代，則Y是C元素，M原子序數(shù)大于Y且為短周期元素，所以M是Si元素；
X、Z同主族，可形成離子化合物ZX，且X的原子序數(shù)小于C，Z的原子序數(shù)大于C，同主族元素能形成離子化合物的只有NaH，所以X是H元素、Z是Na元素；
Q形成的單質(zhì)為淡黃色固體，則Q是S元素，G能形成氣態(tài)氫化物，所以G是Cl元素；
（1）離子化合物ZX中X離子為H^-，其原子核外有2個電子，則該離子結(jié)構(gòu)示意圖為，Y是C元素，C元素位于第二周期第IVA族，故答案為：；第二周期IVA族；
（2）這幾種元素中，其最高價氧化物的水化物酸性最強的是HClO₄，元素的非金屬性越弱，其氫化物的還原性越強，S元素的非金屬性小于Cl元素，所以H₂S的還原性大于HCl，故答案為：HClO₄；H₂S；
（3）SiHCl₃和水劇烈反應(yīng)生成H₂、H₂SiO₃和HCl，如果混入越強時，氫氣和氧氣發(fā)生爆炸且生成的硅易被氧氣氧化生成SiO₂，所以該反應(yīng)必須控制無水、無氧條件，故答案為：H₂SiO₃；HCl；H₂和O₂混合發(fā)生爆炸或生成的Si部分被O₂氧化成SiO₂；
（4）X₂Q是H₂S，硫化氫燃燒生成穩(wěn)定的氧化物是SO₂、H₂O，H₂S的燃燒熱為a kJ?mol^-1，則2molH₂S完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出2akJ熱量，故選C；
（5）熔融狀態(tài)下，Na的單質(zhì)和FeCl₂能組成可充電電池（裝置示意圖如下），反應(yīng)原理為：2Na+FeCl₂ 

放電

充電

 Fe+2NaCl，放電時，負(fù)極上電極反應(yīng)式為Na-e^-=Na⁺、正極上電極反應(yīng)式為Fe²⁺+2e^-=Fe，
由電池結(jié)構(gòu)可知，該電池的電解質(zhì)為β-Al₂O₃，
故答案為：Fe²⁺+2e^-=Fe；β-Al₂O₃．

點評：本題考查了元素位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，根據(jù)元素在周期表中的位置確定元素，再根據(jù)電解原理、燃燒熱的含義、元素周期律等知識點來分析解答，注意燃燒熱中幾個定語“1mol可燃物”、“完全燃燒”、“穩(wěn)定氧化物”的含義，題目難度不大．