短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中W的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。
X |
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Z |
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W |
Y |
(1)写出W的离子结构示意图: 。其单质与最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是_________。
(2)已知:①X(s) + O2(g) =XO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol-1
③XH4(g) + 2O2(g) =XO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ·mol-1
则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为 。XH4分子空间构型是 ,其与Y的单质在光照时发生反应可以产生常用的有机溶剂,则该反应的类型是________。
(3)①XH4可与氧气构成燃料电池,若电解质溶液为KOH,则该燃料电池的负极电极反应式是______,电池的总反应方程式是____________。
②若以该电池产生的电能为电源,以石墨为电极电解500ml某浓度的CuSO4溶液,当电解完全,共产生Cu的质量是96g, CuSO4溶液溶液的浓度是_______。若甲烷燃料电池的能量利用率是75%,则会消耗标准状况下的甲烷的体积是_________。
(4)将X的最高价氧化物通入一定量的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
①O点溶液中所含溶质的化学式为____________。
②该溶液中溶质的物质的量是_______________。