Question

X、Y、Z、M三種短周期元素，其中X、Y、Z的原子序數(shù)之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫常壓下都是無色氣體，在適當(dāng)?shù)臈l件下可以發(fā)生如下圖所示的變化：
已知一個(gè)B分子中含有的Z元素的原子個(gè)數(shù)比一個(gè)C分子中少一個(gè)．而M的單質(zhì)在常溫常壓下為固體，并且M元素是形成化合物種類最多的元素．請回答下列問題：
（1）元素X在周期表中的位置______．
（2）化合物C在一定條件下生成化合物A的化學(xué)方程式______△4NO+6H₂O

Answer 1

【答案】分析：X、Y、Z、W四種短周期元素，其中X、Y、Z的原子序數(shù)之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫常壓下都是無色氣體，則三種氣體單質(zhì)為氫氣、氮?dú)�、氧氣．三種氣體單質(zhì)相互反應(yīng)生成H₂O、NH₃、NO，一個(gè)B分子中含有的Z元素的原子個(gè)數(shù)比一個(gè)C分子中少一個(gè)，則B為H₂O，C為NH₃，Z為氫元素．由關(guān)系圖可知：Z單質(zhì)與X單質(zhì)反應(yīng)生成B（H₂O），故X為氧元素；Z單質(zhì)與Y單質(zhì)反應(yīng)生成C（NH₃），故Y為氮元素；所以A為NO．W的單質(zhì)在常溫常壓下為固體，并且W元素是形成化合物種類最多的元素，則W為碳元素．
解答：解：X、Y、Z、W四種短周期元素，其中X、Y、Z的原子序數(shù)之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫常壓下都是無色氣體，則三種氣體單質(zhì)為氫氣、氮?dú)�、氧氣．三種氣體單質(zhì)相互反應(yīng)生成H₂O、NH₃、NO，一個(gè)B分子中含有的Z元素的原子個(gè)數(shù)比一個(gè)C分子中少一個(gè)，則B為H₂O，C為NH₃，Z為氫元素．由關(guān)系圖可知：Z單質(zhì)與X單質(zhì)反應(yīng)生成B（H₂O），故X為氧元素；Z單質(zhì)與Y單質(zhì)反應(yīng)生成C（NH₃），故Y為氮元素；所以A為NO．W的單質(zhì)在常溫常壓下為固體，并且W元素是形成化合物種類最多的元素，則W為碳元素．
即X為氧元素，Y為氮元素，Z為氫元素，W為碳元素；A為NO，B為H₂O，C為NH₃．
（1）X為氧元素，原子核外有8個(gè)電子，有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6各電子，處于周期表中第2周期第ⅥA族．故答案為：第2周期第ⅥA族；
（2）C為NH₃，A為NO，氨氣在催化劑并加熱的條件下生成一氧化氮與水，反應(yīng)方程式為4NH₃+5O₂ 4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂ 4NO+6H₂O；
（3）常溫下，將C（NH₃）通入元素Y（N）的最高價(jià)氧化物的水化物的水溶液HNO₃中，Y為氮元素，最高價(jià)氧化物的水化物為HNO₃，氨氣與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨，得到pH=5的溶液，反應(yīng)后的溶液存在的平衡體系有：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；H₂O?OH^-+H⁺；硝酸銨屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解，溶液呈酸性，所以 c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺），c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；H₂O?OH^-+H⁺； c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；         
（4）實(shí)驗(yàn)室里為制取C（NH₃），常在C的濃溶液中加入生石灰．氧化鈣溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氧化鈣吸水，促使氨放出；生成的氫氧化鈣電離出的OH^-增大了氨水中OH^-濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出．
故答案為：氧化鈣溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氧化鈣吸水，促使氨放出；生成的氫氧化鈣電離出的OH^-增大了氨水中OH^-濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出；
（5）Y的單質(zhì)（N₂）與Z的單質(zhì)（H₂）生成C（NH₃）的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，△H＜0，反應(yīng)為：N₂+3H₂ 2NH₃；，△H＜0；
a、化學(xué)平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，故a正確；
b、將等物質(zhì)的量的Y（N₂）、Z（H₂）的單質(zhì)充入一密閉容器中，在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)，設(shè)起始量都為1mol，則
N₂+3H₂ 2NH₃
起始量 1 1 0
變化量 x 3x 2x
平衡量 1-x 1-3x 2x
所以氮?dú)馑�占體積分?jǐn)?shù)為物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)=×100%=50%，所以Y（N₂）的單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)始終為50%，故b正確；
c、達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，Y（N₂）的單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)始終為50%，H₂和NH₃共占50%，所以兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比不為1：1，故c錯(cuò)誤；
d、達(dá)到化學(xué)平衡的過程中，氣體質(zhì)量不變，氣體物質(zhì)的量減小，所以混合氣體平均相對分子質(zhì)量增大，故d錯(cuò)誤；
e、到化學(xué)平衡后，再升高溫度，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，平衡逆向進(jìn)行，C（NH₃）的體積分?jǐn)?shù)減�。�故e錯(cuò)誤；
綜上所述ab正確；
故答案為：ab．
（6）X為氧元素，Z為氫元素，W為碳元素，三種元素形成化合物C₂H₆O，其蒸汽通過灼熱的氧化銅，黑色的氧化銅會(huì)逐漸變紅，則該化合物為乙醇CH₃CH₂OH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CH₃CH₂OH+CuO CH₂CHO+Cu+H₂O，故答案為：CH₃CH₂OH+CuO CH₂CHO+Cu+H₂O；
點(diǎn)評：本題考查元素位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系的推斷，物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系和物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，化學(xué)平衡的影響條件分析判斷，題目難度中等，本題注意解答該題的突破口為X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16，一個(gè)B分子中含有的Z原子個(gè)數(shù)比C分子中少1個(gè)，元素化合物推斷、常用化學(xué)用語、鹽類水解等，難度中等，元素與物質(zhì)推斷是關(guān)鍵，答題時(shí)注意體會(huì)．