Question

15．現(xiàn)有X、Y、Z、W、R、T六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，W與R同主族，且W的氫化物常溫時(shí)為液態(tài)．X、Y的最外層電子數(shù)之和與Z的最外層電子數(shù)相等，X分別與Y、Z、W形成電子總數(shù)相等的分子．
請用化學(xué)用語回答下列問題：
（1）Y、Z、W元素的氫化物沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镠₂O＞NH₃＞CH₄（用化學(xué)式表示）．
（2）選取上述六種元素中的某些元素組成的化合物中，寫出既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)（寫電子式）．該物質(zhì)與空氣在酸性條件下可構(gòu)成燃料電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為C₂H₂-10e^-+4H₂O=2CO₂+10H⁺．
（3）請用一個(gè)化學(xué)方程式證明W元素的非金屬性強(qiáng)于R元素O₂+2H₂S=S↓+2H₂O．
（4）最近意大利羅馬大學(xué)的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的Z₄氣態(tài)分子．Z₄分子結(jié)構(gòu)如圖所示，己知斷裂lmolZ-Z 吸收167kJ的熱量，生成lmol Z≡Z放出942kJ熱量．試寫出Z₄氣態(tài)分子變成Z₂氣態(tài)分子的熱化學(xué)方程式：N₄（g）=2N₂（g）△H=-882kJ•mol^-1．
（5）①由X、Z、W三種元素形成的一種離子化合物，其水溶液中離子濃度由大到小的順序是c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
②寫出檢驗(yàn)該化合物中陽離子的實(shí)驗(yàn)操作方法是取少量樣品（溶液）于試管中，加入適量（濃）氫氧化鈉溶液并加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，證明含有銨根離子．

Answer 1

分析 W的氫化物常溫時(shí)為液態(tài)，則W為O元素，W與R同主族，R為S元素，T的原子序數(shù)比S大，只能為Cl元素，X、Y的最外層電子數(shù)之和與Z的最外層電子數(shù)相等，X分別與Y、Z、W形成電子總數(shù)相等的分子，X應(yīng)為H元素，Y為C、Z為N元素符合，結(jié)合對應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)以及元素周期律解答該題．

解答 解：由以上分析可知X為H、Y為C、Z為N、W為O、R為S、T為Cl元素，
（1）N、O對應(yīng)氫化物分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)較高，其中水常溫下為液體，沸點(diǎn)最高，則沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镠₂O＞NH₃＞CH₄，
故答案為：H₂O＞NH₃＞CH₄；
（2）既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)為乙炔，電子式為，與空氣在酸性條件下可構(gòu)成燃料電池，負(fù)極腐蝕氧化反應(yīng)，乙炔被氧化生成二氧化碳和水，方程式為C₂H₂-10e^-+4H₂O=2CO₂+10H⁺，
故答案為：；C₂H₂-10e^-+4H₂O=2CO₂+10H⁺；
（3）氧氣可與硫化氫反應(yīng)生成水和硫，該反應(yīng)可證明氧的非金屬性較強(qiáng)，方程式為O₂+2H₂S=S↓+2H₂O，故答案為：O₂+2H₂S=S↓+2H₂O；
（4）反應(yīng)的方程式為N₄（g）=2N₂（g），由結(jié)構(gòu)式可知1molN₄生成2molN₂，反應(yīng)時(shí)斷裂6molN-N鍵，吸熱的熱量為6×167kJ=1002kJ，形成2molN≡N鍵，放出的熱量為2×942kJ=1884kJ，則放出的熱量為1884kJ-1002kJ=882kJ，熱化學(xué)方程式為N₄（g）=2N₂（g）△H=-882kJ•mol^-1，
故答案為：N₄（g）=2N₂（g）△H=-882kJ•mol^-1；
（5）①X、Z、W三種元素形成的一種離子化合物為NH₄NO₃，為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性，溶液中離子濃度大小順序?yàn)閏（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
②檢驗(yàn)銨根離子，可取少量樣品（溶液）于試管中，加入適量（濃）氫氧化鈉溶液并加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，證明含有銨根離子，
故答案為：取少量樣品（溶液）于試管中，加入適量（濃）氫氧化鈉溶液并加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，證明含有銨根離子．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系，為高頻考點(diǎn)，涉及常用化學(xué)用語、無機(jī)推斷、元素化合物知識等，注意Z的氫化物為液態(tài)以及等電子物質(zhì)為突破口，題目難度中等