Question

15．短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大．已知：
①C的簡單氣態(tài)氫化物遇濕潤的紅色石蕊試紙變藍色；
②A與D可以形成原子個數(shù)比分別為2：1、1：1的兩種液態(tài)化合物X和Y，A、E同主族，C與B、D相鄰；
③A、B、C、D四種元素組成一種化合物F，其組成原子數(shù)之比為5：1：1：3．
請回答下列問題：
（1）C原子在周期表的位置為第二周期第VA族；D的原子結構示意圖為；寫出化合物EDA的電子式．
（2）C的最高價氧化物對應的水化物與其氣態(tài)氫化物反應可生成鹽，寫出其化學式NH₄NO₃；寫出Y的結構式H-O-O-H．
（3）F溶液與足量EDA的稀溶液混合，其離子方程式為NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-═CO₃^2-+H₂O+NH₃•H₂O．
（4）氯氣與C的簡單氣態(tài)氫化物相遇有白煙及C₂生成，寫出反應方程式8NH₃+3Cl₂═N₂+6NH₄Cl．
（5）用CH₄可以消除汽車尾氣中氮氧化物的污染．
已知：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955kJ•mol^-1
2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-56.9kJ•mol^-1
寫出CH₄催化還原N₂O₄（g）生成N₂和H₂O（l）的熱化學方程式：CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-898.1kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大．由
①C的簡單氣態(tài)氫化物遇濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，氫化物為氨氣，可知C為N元素；
②A與D可以形成原子個數(shù)比分別為2：1、1：1的兩種液態(tài)化合物X和Y，X為H₂O，Y為H₂O₂，結合原子序數(shù)可知A為H，D為O，A、E同主族，E的原子序數(shù)最大，E為Na；C與B、D相鄰，B為C元素；
③A、B、C、D四種元素組成一種化合物F，其組成原子數(shù)之比為5：1：1：3，F(xiàn)為NH₄HCO₃，以此來解答．

解答 解：由上述分析可知，A為H，B為C，C為N，D為O，E為Na，
（1）C原子在周期表的位置為第二周期第VA族；D的原子結構示意圖為；化合物EDA的電子式為，
故答案為：第二周期第VA族；；；
（2）C的最高價氧化物對應的水化物與其氣態(tài)氫化物反應可生成鹽為硝酸銨，其化學式為NH₄NO₃；Y為H₂O₂，其結構式為H-O-O-H，
故答案為：NH₄NO₃；H-O-O-H；
（3）F溶液與足量EDA的稀溶液混合反應生成碳酸銨、一水合氨，其離子方程式為NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-═CO₃^2-+H₂O+NH₃•H₂O，
故答案為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-═CO₃^2-+H₂O+NH₃•H₂O；
（4）氯氣與C的簡單氣態(tài)氫化物相遇有白煙及C₂生成，白煙為氯化銨，由電子及原子守恒可知反應方程式為8NH₃+3Cl₂═N₂+6NH₄Cl，
故答案為：8NH₃+3Cl₂═N₂+6NH₄Cl；
（5）①CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955kJ•mol^-1
②2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-56.9kJ•mol^-1
由蓋斯定律可知，①-②得到CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g），則CH₄催化還原N₂O₄（g）生成N₂和H₂O（l）的熱化學方程式為CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-898.1 kJ•mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-898.1 kJ•mol^-1．

點評 本題考查原子結構與元素周期律，為高頻考點，把握原子序數(shù)、元素化合物知識來推斷元素為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意化學用語及蓋斯定律的應用，題目難度不大．