Question

X、Y、Z、W四種短周期元素在周期表中的相對位置如圖所示，這四種元素的最外層電子數之和為24．請回答下列問題．
（1）X元素在周期表中的位置為

 

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（2）Y、Z、W的最高價氧化物的水化物中，酸性最弱的物質的化學式為

 

．
（3）用一個化學方程式說明W元素的非金屬性強于Z元素的非金屬性

 

．
（4）Y元素的一種單質分子是由4個原子構成的，這種單質自燃生成的最高價氧化物分子中含有4個Y原子，且31gY的該單質常溫下在空氣中自燃時放出的熱量為a kJ，則其自燃反應的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：根據元素在周期表中的位置知，X位于第二周期，Y、Z、W位于第三周期，這四種元素的最外層電子數之和為24，設X的最外層電子數是a，X和Z屬于同一主族元素，所以Z最外層電子數也是a，則Y的最外層電子數是a-1，W的最外層電子數是a+1，這四種元素最外層電子數之和=a-1+a+a+a+1=24，a=6，所以X是O元素，Y是P元素，Z是S元素，W是Cl元素，結合元素、物質的性質分析解答．

解答：解：根據元素在周期表中的位置知，X位于第二周期，Y、Z、W位于第三周期，這四種元素的最外層電子數之和為24，設X的最外層電子數是a，X和Z屬于同一主族元素，所以Z最外層電子數也是a，則Y的最外層電子數是a-1，W的最外層電子數是a+1，這四種元素最外層電子數之和=a-1+a+a+a+1=24，a=6，所以X是O元素，Y是P元素，Z是S元素，W是Cl元素，
（1）X是O元素，O原子核外有2個電子層，最外層電子數是6，主族元素中，原子的電子層數等于其周期數，最外層電子數等于其族序數，所以O元素位于第二周期第VIA族，
故答案為：第二周期第VIA族；
（2）同一周期中，元素的非金屬性隨著原子序數的增大而增強，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，Y、Z、W這三種元素中，非金屬性最弱的是P元素，所以H₃PO₄的酸性最弱，
故答案為：H₃PO₄；
（3）元素的非金屬性越強，其單質的氧化性越強，氯氣和氫硫酸反應生成硫和氯化氫，H₂S+Cl₂=2HCl+S↓，該反應中氯氣作氧化劑，硫作氧化產物，所以氯氣的氧化性大于硫，該反應能說明氯元素的非金屬性大于硫元素，故答案為：H₂S+Cl₂=2HCl+S↓；
（4）白磷的化學式為P₄，白磷燃燒生成磷的氧化物，該氧化物分子中含有4個磷原子，在該氧化物中，磷元素顯+5價，根據元素化合價的代數和為0知，該氧化物的化學式為P₄O₁₀，31gP₄的物質的量=

31g

124g/mol

=0.25mol，31gY的該單質常溫下在空氣中自燃時放出的熱量為a kJ，1molP₄燃燒放出的熱量是4akJ/mol，則該熱化學反應方程式為：P₄（s）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H=-4akJ/mol，
故答案為：P₄（s）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H=-4akJ/mol．

點評：本題考查了元素周期表、元素周期律的綜合應用，正確推斷元素是解本題關鍵，結合元素周期律來分析解答，難度不大．