Question

6．X、Y、Z、W四種短周期元素在周期表中的位置關(guān)系如圖：
I．若Z元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍
（1）寫出銅和X的最高價氧化物水化物稀溶液反應(yīng)的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）W最高價氧化物水化物的濃溶液不穩(wěn)定，受熱可分解，產(chǎn)物之一是黃綠色氣體，且當有28mol電子轉(zhuǎn)移時，共產(chǎn)生9mol氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式4HClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2Cl₂↑+7O₂↑+2H₂O．
Ⅱ．若Y和Z的核外電子數(shù)之和為22．
（3）Y的氣態(tài)氫化物電子式為：業(yè)合成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為N₂+3H₂$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃
（4）X單質(zhì)與W的最高價氧化物水化物的濃溶液反應(yīng)，當電子轉(zhuǎn)移0.4mol時，產(chǎn)生氣體的體積（標準狀況下）是6.72L．

Answer 1

分析 由短周期元素所處的位置，可知X、Y處于第二周期，Z、W處于第三周期．
I．若Z元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，最外層電子數(shù)為6，則Z為S元素，故X為N元素、Y為O元素、W為Cl；
Ⅱ．若Y和Z的核外電子數(shù)之和為22，令Y核外電子數(shù)為a，則Z的核外電子數(shù)為a+8，故a+a+8=22，解得a=7，故Y為N元素、Z為P元素、X為C元素、W為S元素．

解答 解：由短周期元素所處的位置，可知X、Y處于第二周期，Z、W處于第三周期．
I．若Z元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，最外層電子數(shù)為6，則Z為S元素，故X為N元素、Y為O元素、W為Cl．
（1）X的最高價氧化物水化物為HNO₃，Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO與水，反應(yīng)離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）W最高價氧化物水化物為HClO₄，其濃溶液不穩(wěn)定，受熱可分解，產(chǎn)物之一是黃綠色氣體，即有氯氣生成，溶液中Cl元素化合價降低，則氧元素化合價升高得到氧氣，且當有28mol電子轉(zhuǎn)移時，共產(chǎn)生9mol氣體，生成氯氣為$\frac{28mol}{14}$=2mol，則生成氧氣為7mol，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4HClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2Cl₂↑+7O₂↑+2H₂O，故答案為：4HClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2Cl₂↑+7O₂↑+2H₂O；
Ⅱ．若Y和Z的核外電子數(shù)之和為22，令Y核外電子數(shù)為a，則Z的核外電子數(shù)為a+8，故a+a+8=22，解得a=7，故Y為N元素、Z為P元素、X為C元素、W為S元素．
（3）Y的氣態(tài)氫化物為NH₃，電子式為，業(yè)合成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為：N₂+3H₂$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃，故答案為：；N₂+3H₂$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃；
（4）碳與濃硫酸反應(yīng)方程式為：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，當電子轉(zhuǎn)移0.4mol時，參加反應(yīng)的碳為$\frac{0.4mol}{4}$=0.1mol，由方程式可知生成氣體為0.3mol，則產(chǎn)生氣體的體積（標準狀況下）是 0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案為：6.72L．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、氧化還原反應(yīng)、離子方程式等，難度不大，注意對基礎(chǔ)知識的理解掌握．