Question

18．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大．非金屬X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，W和R是同周期相鄰元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）元素X的最高價(jià)氧化物的電子式為；元素Z的離子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）單質(zhì)銅和元素Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的稀溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為8HNO₃（稀）+3Cu═2NO↑+3Cu（NO₃）₂+4H₂O．
（3）元素W位于周期表的第第三周期第VA族族，其非金屬性比R弱，用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋原因：P原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱．
（4）R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，工業(yè)上用Y的氣態(tài)氫化物的水溶液作該氧化物的吸收劑，寫(xiě)出吸收劑與足量該氧化物反應(yīng)的離子方程式：SO₂+NH₃•H₂O═HSO₃^-+NH₄⁺．
（5）Y和Z組成的化合物ZY，被大量用于制造電子元件．工業(yè)上用Z的氧化物、X單質(zhì)和Y單質(zhì)在高溫下制備ZY，其中Z的氧化物和X單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1：3，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，則Y為N元素、R為S元素；W和R是同周期相鄰元素，則W為P元素；Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，則Z原子核外電子數(shù)=20-7=13，則Z為Al；非金屬X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，X有2個(gè)電子層，X為C元素．
（1）元素X的最高價(jià)氧化物為CO₂，分子中C原子與氧原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)；元素Z的離子為Al³⁺，離子核外電子數(shù)為10，各層電子數(shù)為2、8；
（2）單質(zhì)銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO與水；
（3）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)；原子半徑越大，對(duì)核外電子越弱，得電子能力較弱；
（4）R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，該氧化物為SO₂，工業(yè)上用氨氣水溶液作該氧化物的吸收劑，足量的二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸氫銨；
（5）N和Al組成的化合物AlN，工業(yè)上用氧化鋁、碳、氮?dú)庠诟邷叵轮苽�，其中氧化鋁和碳的物質(zhì)的量之比為1：3，還生成CO．

解答 解：X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，則Y為N元素、R為S元素；W和R是同周期相鄰元素，則W為P元素；Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，則Z原子核外電子數(shù)=20-7=13，則Z為Al；非金屬X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，X有2個(gè)電子層，X為C元素．
（1）元素X的最高價(jià)氧化物為CO₂，分子中C原子與氧原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)，電子式為；元素Z的離子為Al³⁺，離子核外電子數(shù)為10，各層電子數(shù)為2、8，離子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；；
（2）單質(zhì)銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO與水，反應(yīng)方程式為：8HNO₃（�。�+3Cu═2NO↑+3Cu（NO₃）₂+4H₂O，
故答案為：8HNO₃（�。�+3Cu═2NO↑+3Cu（NO₃）₂+4H₂O；
（3）元素W為P，核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為5，位于周期表的第三周期第VA族；P原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱，故P的非金屬性比元素S弱，
故答案為：第三周期第VA族；P原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱；
（4）R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，該氧化物為SO₂，工業(yè)上用氨氣水溶液作該氧化物的吸收劑，吸收劑與足量該氧化物反應(yīng)的離子方程式：SO₂+NH₃•H₂O═HSO₃^-+NH₄⁺，
故答案為：SO₂+NH₃•H₂O═HSO₃^-+NH₄⁺；
（5）N和Al組成的化合物AlN，被大量用于制造電子元件．工業(yè)上用氧化鋁、碳、氮?dú)庠诟邷叵轮苽�，其中氧化鋁和碳的物質(zhì)的量之比為1：3，說(shuō)明還生成CO，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO，
故答案為：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重對(duì)化學(xué)用語(yǔ)的考查，（3）中注意理解同主族、同周期元素性質(zhì)的相似性與遞變性．