Question

5．已知X、Y、Z、W四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．其中X是原子半徑最小的元素，Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，W是地殼中含量最高的元素．回答下列問題：
（1）X、Y、Z、W四種元素原子半徑由大到小的順序是C＞N＞O＞H（用元素符號表示），寫出Y單質(zhì)與Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液混合加熱時反應(yīng)的化學(xué)方程式：C+4HNO₃（濃）=$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）M、Q都是由X、Z兩種元素組成的物質(zhì)，已知氣體M在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76g．L^-1．過量的M與次氯酸鈉反應(yīng)可制得Q，Q的相對分子質(zhì)量為32，其中所含X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%．
①M的結(jié)構(gòu)式為，Q的電子式為．
②Q可以與新制Cu（OH）₂反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，同時生成密度為1.25g．L^-1標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的無色無味的氣體R，寫出Q與新制Cu（OH）₂反應(yīng)的化學(xué)方程式：N₂H₄+4Cu（OH）₂=2Cu₂O↓+N₂↑+6H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故Y為C元素；X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；W是地殼中含量最高的元素，則W為O元素；Z的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則Z為N元素．
（1）所有元素中H原子半徑最小，同周期自左而右原子半徑減��；Y單質(zhì)為碳，Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物為硝酸，碳與濃硝酸混合加熱生成二氧化碳、二氧化氮與水；
（2）①M、Q都是由H、N兩種元素組成的物質(zhì)，氣體M在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76g．L^-1，相對分子質(zhì)量為22.4×0.76=17，則M為NH₃，過量的NH₃與次氯酸鈉反應(yīng)可制得Q，Q的相對分子質(zhì)量為32，其中所含X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%，分子中H原子數(shù)目為$\frac{32×12.5%}{1}$=4、N原子數(shù)目為$\frac{32-4}{14}$=2，故Q為N₂H₄；
②N₂H₄可以與新制Cu（OH）₂反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，磚紅色沉淀為Cu₂O，生成無色無味的氣體R的相對分子質(zhì)量為1.25×22.4=28，則R為N₂，由元素守恒可知還有水生成．

解答 解：X、Y、Z、W四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故Y為C元素；X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；W是地殼中含量最高的元素，則W為O元素；Z的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則Z為N元素．
（1）所有元素中H原子半徑最小，同周期自左而右原子半徑減小，故原子半徑：C＞N＞O＞H；
Y單質(zhì)為碳，Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物為硝酸，碳與濃硝酸混合加熱生成二氧化碳、二氧化氮與水，反應(yīng)方程式為：C+4HNO₃（濃）=$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C＞N＞O＞H；C+4HNO₃（濃）=$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）①M、Q都是由H、N兩種元素組成的物質(zhì)，氣體M在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76g．L^-1，相對分子質(zhì)量為22.4×0.76=17，則M為NH₃，結(jié)構(gòu)式為，過量的NH₃與次氯酸鈉反應(yīng)可制得Q，Q的相對分子質(zhì)量為32，其中所含X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%，分子中H原子數(shù)目為$\frac{32×12.5%}{1}$=4、N原子數(shù)目為$\frac{32-4}{14}$=2，故Q為N₂H₄，電子式為，
故答案為：；；
②N₂H₄可以與新制Cu（OH）₂反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，磚紅色沉淀為Cu₂O，生成無色無味的氣體R的相對分子質(zhì)量為1.25×22.4=28，則R為N₂，由元素守恒可知還有水生成，反應(yīng)方程式為：N₂H₄+4Cu（OH）₂=2Cu₂O↓+N₂↑+6H₂O，
故答案為：N₂H₄+4Cu（OH）₂=2Cu₂O↓+N₂↑+6H₂O．

點評 本題考查元素化合物推斷，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力，難度中等．