Question

Q、W、X、Y、Z為五種原子序數(shù)依次增大的短周期元素．已知：
①Q(mào)原子的核外電子數(shù)等于電子層數(shù)，且與W組成的一種化合物是沼氣的主要成分；
②元素X的最高價(jià)氧化物的水化物和其氣態(tài)氫化物能夠反應(yīng)，生成離子化合物甲；
③W與Y組成的化合物乙，是機(jī)動(dòng)車排出的大氣污染物之一，也是造成“霧霾”天氣的有害物質(zhì)之一；
④Y與Z能形成電子總數(shù)為30和38的兩種離子化合物，分別為丙和丁
（1）W在周期表中的位置是

 

；丁的電子式是

 

．
（2）WY₂與Z₂Y₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）甲在水溶液中的水解方程式為

 

，鑒定甲中陽離子的操作是

 

．
（4）寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取XQ₃的方法

 

（用化學(xué)方程式表示）
（5）標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L X的氣態(tài)氫化物，與0.5L 1mol/L的X最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)，所得溶液中離子濃度由大到小的順序是

 

（用化學(xué)式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：①Q(mào)原子的核外電子數(shù)等于電子層數(shù)，且與W組成的一種化合物是沼氣的主要成分，沼氣是甲烷，故W為C，Q為H；
②元素X的最高價(jià)氧化物的水化物和其氣態(tài)氫化物能夠反應(yīng)，生成離子化合物甲，故X為N，即氨氣與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨，甲為硝酸銨；
③W與Y組成的化合物乙，是機(jī)動(dòng)車排出的大氣污染物之一，也是造成“霧霾”天氣的有害物質(zhì)之一，因?yàn)閃為C，故Y為O，兩者形成CO；
④Y與Z能形成電子總數(shù)為30和38的兩種離子化合物，分別為丙和丁，故丙和丁分別為氧化鈉和過氧化鈉，故Z為Na，據(jù)此可以得出：Q為H，W為C，X為N，Y為O，Z為Na，
（1）碳元素位于元素周期表第二周期，IVA族．Na與O形成的電子總數(shù)為38的物質(zhì)為Na₂O₂，據(jù)此解答即可；
（2）CO₂與Na₂O₂反應(yīng)生成Na₂CO₃和O₂，據(jù)此書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；
（3）甲為NH₄NO₃，屬強(qiáng)酸弱堿鹽，鑒別銨根可以采用與堿加熱反應(yīng)生成氨氣的方法，氨氣可以使紅色石蕊試紙變藍(lán)；
（4）實(shí)驗(yàn)室中通常用銨鹽與堿反應(yīng)制取氨氣；
（5）反應(yīng)后得到等物質(zhì)的量的NH₃?H₂O和NH₄NO₃的混合溶液，溶液顯堿性，據(jù)此判斷離子濃度大小順序．

解答： 解：①Q(mào)原子的核外電子數(shù)等于電子層數(shù)，且與W組成的一種化合物是沼氣的主要成分，沼氣是甲烷，故W為C，Q為H；
②元素X的最高價(jià)氧化物的水化物和其氣態(tài)氫化物能夠反應(yīng)，生成離子化合物甲，故X為N，即氨氣與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨，甲為硝酸銨；
③W與Y組成的化合物乙，是機(jī)動(dòng)車排出的大氣污染物之一，也是造成“霧霾”天氣的有害物質(zhì)之一，因?yàn)閃為C，故Y為O，兩者形成CO；
④Y與Z能形成電子總數(shù)為30和38的兩種離子化合物，分別為丙和丁，故丙和丁分別為氧化鈉和過氧化鈉，故Z為Na，
綜上所述：Q為H，W為C，X為N，Y為O，Z為Na，
（1）碳元素位于元素周期表第二周期，IVA族，Na與O形成的電子總數(shù)為38的物質(zhì)為Na₂O₂，其電子式為：，
故答案為：第二周期第IVA族；；
（2）CO₂與Na₂O₂反應(yīng)生成Na₂CO₃和O₂，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）甲為NH₄NO₃，屬強(qiáng)酸弱堿鹽，在水溶液中發(fā)生水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，鑒別銨根可以采用與堿加熱反應(yīng)生成氨氣的方法，氨氣可以使紅色石蕊試紙變藍(lán)，故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；取甲溶液少許于試管中，加入適量NaOH溶液，加熱，用玻璃棒粘附一片濕潤的紅色石蕊試紙于試管口，若試紙變藍(lán)，則證明存在NH₄⁺；
（4）實(shí)驗(yàn)室中通常用氯化銨與消石灰加熱反應(yīng)制取氨氣，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

加熱  .

CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

加熱  .

CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（5）反應(yīng)后得到等物質(zhì)的量的NH₃?H₂O和NH₄NO₃的混合溶液，溶液顯堿性，離子濃度大小順序?yàn)閏（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案為：c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點(diǎn)評：本題考查元素推斷、物質(zhì)結(jié)構(gòu)及化學(xué)反應(yīng)原理等知識，意在考查考生將實(shí)際問題分解，通過運(yùn)用相關(guān)知識，采用分析、綜合的方法，解決簡單化學(xué)問題的能力．