Question

17．Q、W、X、Y、Z為五種原子序數依次增大的短周期元素．已知：
①Q原子的核外電子數等于電子層數，且與W組成的一種化合物是沼氣的主要成分；
②元素X的最高價氧化物的水化物和其氣態(tài)氫化物能夠反應，生成離子化合物甲；
③W與Y組成的化合物乙，是機動車排出的大氣污染物之一，也是造成“霧霾”天氣的物質之一；
④Y與Z能形成電子總數為30和38的兩種離子化合物，分別為丙和丁
（1）W位于周期表中第二周期第IVA族，丁的電子式是，其化學鍵的類型為離子鍵、共價鍵．
（2）WY₂與Z₂Y₂反應的化學方程式是2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
（3）鑒定甲中陽離子的操作是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，則證明存在NH₄⁺．
（4）已知在25℃，101kPa下，1gW的最簡單氫化物在足量的Y單質中完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量55.6kJ，寫出該反應的熱化學方程式CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ/mol．

Answer 1

分析 Q、W、X、Y、Z為五種原子序數依次增大的短周期元素，已知：
①Q原子的核外電子數等于電子層數，則Q為H元素，且與W組成的一種化合物是沼氣的主要成分，該化合物為甲烷，則W為C元素；
②元素X的最高價氧化物的水化物和其氣態(tài)氫化物能夠反應，生成離子化合物甲，則X為N元素，甲為硝酸銨；
③碳元素與Y組成的化合物乙，是機動車排出的大氣污染物之一，也是造成“霧霾”天氣的物質之一，該化合物為CO，則Y為O元素；
④O元素與Z能形成電子總數為30和38的兩種離子化合物，分別為丙和丁，Na₂O含有30個電子，Na₂O₂含有38個電子，故Z為Na，丙為Na₂O，丁為Na₂O₂，據此解答．

解答 解：Q、W、X、Y、Z為五種原子序數依次增大的短周期元素，已知：
①Q原子的核外電子數等于電子層數，則Q為H元素，且與W組成的一種化合物是沼氣的主要成分，該化合物為甲烷，則W為C元素；
②元素X的最高價氧化物的水化物和其氣態(tài)氫化物能夠反應，生成離子化合物甲，則X為N元素，甲為硝酸銨；
③碳元素與Y組成的化合物乙，是機動車排出的大氣污染物之一，也是造成“霧霾”天氣的物質之一，該化合物為CO，則Y為O元素；
④O元素與Z能形成電子總數為30和38的兩種離子化合物，分別為丙和丁，Na₂O含有30個電子，Na₂O₂含有38個電子，故Z為Na，丙為Na₂O，丁為Na₂O₂．
（1）碳元素位于元素周期表第二周期IVA族，丁為Na₂O₂，電子式為，含有離子鍵、共價鍵，
故答案為：第二周期第IVA族；；離子鍵、共價鍵；
（2）CO₂與Na₂O₂反應生成Na₂CO₃和O₂，化學反應方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）甲為NH₄NO₃，含有陽離子為NH₄⁺，鑒別銨根離子方法為：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，則證明存在NH₄⁺，
故答案為：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，則證明存在NH₄⁺；
（4）25℃，101kPa下，1g甲烷在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量55.6kJ，則1mol甲烷燃燒放出的熱量為55.6kJ×$\frac{1mol×16g/mol}{1g}$=889.6kJ，故反應熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ/mol．

點評 本題考查位置結構性質關系綜合應用，推斷元素是解題關鍵，題目涉及的知識點較多，側重于基礎知識的綜合應用的考查，題目難度中等．