Question

已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大．X元素的原子形成的離子就是一個質子，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質在常溫下均為無色氣體，Y原子的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的2倍．

(1)請寫出Z在元素周期表中的位置________．

(2)在一定條件下，由X單質與Z單質反應生成1 mol E放出的熱量為46.2 kJ，寫出該反應的熱化學方程式：__________________________________；E在催化劑存在的條件下，可用于還原汽車尾氣中的________________，以減少對大氣的污染．

(3)僅由X、Z、W三種元素組成的某種鹽是一種速效化肥，但長期施用會使土壤酸化，有關的離子方程式為___________________________________；由X、Y、Z、W四種元素可組成酸式鹽，該化合物的水溶液與足量NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式為________________________．

(4)工業(yè)上用E檢驗輸送氯氣的管道是否漏氣，可觀察到大量白煙，同時有單質Z生成，寫出化學方程式________________________________．該反應中被氧化的E與參與反應的E的質量之比________________________．

 

Answer 1

【答案】

(1)第二周期，第ⅤA族

(2)N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1； NO或NO₂

(3)NH₄⁺＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋；NH₄⁺＋HCO₃^—＋2OH^－NH₃↑＋CO₃^2—＋2H₂O

(4)8NH₃＋3Cl₂===6NH₄Cl＋N₂；1∶4

【解析】（1）根據(jù)元素的結構及有關性質可知，X、Y、Z、W分別是H、C、N、O。氮元素的原子序數(shù)是7，位于周期表的第二周期第ⅤA族。

（2）氫氣和氮氣反應生成的是氨氣，生成1mol氨氣放熱是46.2kJ，所以該反應的熱化學方程式是N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。汽車尾氣中的NO或NO₂能氧化氨氣，生成氮氣，從而減少對大氣的污染。

（3）該化肥是硝酸銨，NH₄⁺水解顯酸性，方程式是NH₄⁺＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋；四種元素組成的酸式鹽是碳酸氫銨，與足量氫氧化鈉反應的方程式是NH₄⁺＋HCO₃^—＋2OH^－NH₃↑＋CO₃^2—＋2H₂O。

（4）有大量的白煙說明有氨氣生成，因此反應的方程式是8NH₃＋3Cl₂===6NH₄Cl＋N₂；根據(jù)方程式可知，8mol氨氣參加反應，被氧化的是2mol，所以比值是1∶4。