Question

W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，已知：W的一種原子的原子核中沒有中子；Y與X相鄰，Y與Z也相鄰；X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為3的整數(shù)倍；元素Z在地殼中含量最高．試回答下列各題：
（1）由W、X、Z三種元素可組成A、B、C三種常見的有機(jī)化合物，其中A和B是日常生活中常用調(diào)味品的主要成分，且A與B能夠反應(yīng)生成C，試寫出C的結(jié)構(gòu)簡式為：

CH₃COOCH₂CH₃

．
（2）由W、X、Y、Z四種元素中的三種元素組成的某種化合物，其濃溶液可與其中第四種元素的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O

．
（3）XW₄是一種重要能源物質(zhì)，如圖是1.01×10⁵Pa下，1mol XW₄燃燒生成穩(wěn)定化合物過程中的能量變化示意圖，其熱化學(xué)方程式為：

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-（b-a）kJ?mol^-1

；
（4）向50mL 4mol?L^-1的NaOH溶液中通入4.48L元素X的最高價(jià)氧化物（標(biāo)準(zhǔn)狀況），反應(yīng)后溶液呈

堿性

，填（“中性”、“酸性”、或“堿性”），理由是（用離子方程式表示）：

HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-

．
（5）W、Y、Z三種元素可組成一種無機(jī)鹽，其組成可表示為W₄Y₂Z₃，則該溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋?!--BA-->

c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．

Answer 1

分析：氕原子的原子核中沒有中子，故W是H，元素Z在地殼中含量最高，所以Z是O，Y與X相鄰，Y與Z也相鄰，X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為3的整數(shù)倍，則X為C，Y為N．
（1）乙酸和乙醇可以發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯；
（2）碳單質(zhì)可以和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮、二氧化碳以及水；
（3）反應(yīng)物和生成物具有的能量差即為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)數(shù)值，當(dāng)反應(yīng)物能量高于生成物的能量時(shí)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（4）氫氧化鈉可以和過量的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉水溶液顯堿性；
（5）硝酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解顯示酸性．

解答：解：氕原子的原子核中沒有中子，故W是H，元素Z在地殼中含量最高，所以Z是O，Y與X相鄰，Y與Z也相鄰，X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為3的整數(shù)倍，則X為C，Y為N．
（1）由H、C、O三種元素可組成的三種常見的有機(jī)化合物中，乙酸和乙醇是日常生活中常用調(diào)味品的主要成分，二者反應(yīng)生成乙酸乙酯，故答案為：CH₃COOCH₂CH₃；
（2）碳單質(zhì)可以和H、N、O組成的化合物濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮、二氧化碳以及水，即C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案為：C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）根據(jù)甲烷燃燒的過程可以看出是一個(gè)放熱反應(yīng)過程，放出的熱量即為（b-a）kJ，故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-（b-a）kJ?mol^-1；
（4）向50mL 4mol?L^-1（即0.2mol）的NaOH溶液中通入4.48Lji 0.2mol元素C的最高價(jià)氧化物（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化碳后，發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉，由于碳酸氫根水解導(dǎo)致溶液顯示堿性，故答案為：堿性；HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（5）H、N、O三種元素可組成一種無機(jī)鹽，其組成可表示為H₄N₂O₃，即硝酸銨中，銨根離子水解，溶液顯示酸性，即c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道原子結(jié)構(gòu)和熱化學(xué)、鹽的水解知識(shí)結(jié)合的綜合考查題目，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度較大．