Question

7．X、Y、Z、W是四種常見的短周期主族元素，核電荷數(shù)依次增大．X有三種同位素，其中有兩種常用于制造氫彈．Y、Z是同周期相鄰元素，Y的最簡(jiǎn)單氫化物常用作致冷劑，Z的一種氫化物分子呈V型結(jié)構(gòu)，其沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于同族其它穩(wěn)定的氫化物，Z的另一種氫化物M分子中兩種元素的原子個(gè)數(shù)比為1：1；W的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和與Z原子的L層電子數(shù)相等．請(qǐng)回答下列問題：
（1）X元素的名稱為氫，Z在周期表中的位置第二周期ⅥA族；
（2）寫出X、Y、W形成離子化合物的電子式，Y的最簡(jiǎn)單氫化物分子呈三角錐型；
（3）Y的最簡(jiǎn)單氫化物與最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物形成的鹽R，R是一種常見的化肥和炸藥，R可以促進(jìn)水的電離，水溶液顯酸性（填“酸”或“堿”），溶液中各種離子濃度的大小順序是c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）寫出碳與XYZ₃濃溶液反應(yīng)的離子方程式：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是四種常見的短周期主族元素，核電荷數(shù)依次增大，X有三種同位素，其中有兩種常用于制造氫彈，則X為H元素；
Y、Z是同周期相鄰元素，Y的最簡(jiǎn)單氫化物常用作致冷劑為氨氣，則Y為N元素，Z的一種氫化物分子呈V型結(jié)構(gòu)，其沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于同族其它穩(wěn)定的氫化物則Z為O元素；Z的另一種氫化物M分子中兩種元素的原子個(gè)數(shù)比為1：1，M為H₂O₂；
W的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和與Z原子的L層電子數(shù)相等6，則W為Cl元素；
（1）X元素的名稱為氫，主族元素原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，據(jù)此判斷Z在周期表中的位置；
（2）H、N、Cl形成離子化合物為氯化銨，氯化銨中銨根離子和氯離子之間存在離子鍵、銨根離子中N-H原子之間存在共價(jià)鍵；
Y的最簡(jiǎn)單氫化物為氨氣，氮原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定氨氣分子構(gòu)型；
（3）Y的最簡(jiǎn)單氫化物氨氣與最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物硝酸形成的鹽R，為硝酸銨，硝酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，但水解程度較小；
（4）C與HNO₃濃溶液在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水．

解答 解：X、Y、Z、W是四種常見的短周期主族元素，核電荷數(shù)依次增大，X有三種同位素，其中有兩種常用于制造氫彈，則X為H元素；
Y、Z是同周期相鄰元素，Y的最簡(jiǎn)單氫化物常用作致冷劑為氨氣，則Y為N元素，Z的一種氫化物分子呈V型結(jié)構(gòu)，其沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于同族其它穩(wěn)定的氫化物則Z為O元素；Z的另一種氫化物M分子中兩種元素的原子個(gè)數(shù)比為1：1，M為H₂O₂；
W的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和與Z原子的L層電子數(shù)相等6，則W為Cl元素；
（1）X元素的名稱為氫，主族元素原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，Z為O元素，O原子核外有2個(gè)電子層、最外層電子數(shù)是6，所以O(shè)元素位于第二周期第VIA族；
故答案為：氫；第二周期ⅥA族；
（2）H、N、Cl形成離子化合物為氯化銨，氯化銨中銨根離子和氯離子之間存在離子鍵、銨根離子中N-H原子之間存在共價(jià)鍵，其電子式為；
Y的最簡(jiǎn)單氫化物為氨氣，氮原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知氨氣分子構(gòu)型為三角錐形；
故答案為：；三角錐形；
（3）Y的最簡(jiǎn)單氫化物氨氣與最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物硝酸形成的鹽R，為硝酸銨，硝酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，c（H⁺）＞c（OH^-），但水解程度較小，硝酸根離子不水解，所以溶液中離子濃度大小順序是c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：酸；c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）C與HNO₃濃溶液在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及濃硝酸性質(zhì)、鹽類水解、物質(zhì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)型判斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷能力，難點(diǎn)是價(jià)層電子對(duì)互斥理論的應(yīng)用，題目難度不大．