Question

9．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，只有一種金屬．X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，W和R是同周期相鄰元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨．
請回答下列問題：
（1）元素X的最高價氧化物的電子式為；元素Z的離子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）單質(zhì)X和元素Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為4 HNO₃（濃）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+CO₂+2H₂O，Y、W的氫化物沸點高的是NH₃（寫化學式），原因是NH₃分子間存在氫鍵
（3）元素W位于周期表的第VA族，其非金屬性比元素R弱，用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋原因P原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱．
（4）R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，工業(yè)上用Y的氣態(tài)氫化物的水溶液做其吸收劑，寫出吸收劑與足量該氧化物反應(yīng)的離子方程式SO₂+NH₃•H₂O═HSO₃^-+NH₄⁺．
（5）Y和Z組成的化合物ZY，被大量用于制造電子元件．工業(yè)上用Z的氧化物、X單質(zhì)和Y單質(zhì)在高溫下制備ZY，其中Z的氧化物和X單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1：3，則該反應(yīng)的化學方程式為Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，則Y為N元素、R為S元素；W和R是同周期相鄰元素，則W為P元素；Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，則Z原子核外電子數(shù)=20-7=13，則Z為Al；X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，X有2個電子層，可能為Li或C，由于只有一種金屬，故X為C元素，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，則Y為N元素、R為S元素；W和R是同周期相鄰元素，則W為P元素；Y原子和Z原子的核外電子數(shù)之和為20，則Z原子核外電子數(shù)=20-7=13，則Z為Al；X原子核外各層電子數(shù)之比為1：2，X有2個電子層，可能為Li或C，由于只有一種金屬，故X為C元素．
（1）碳元素的最高價氧化物為CO₂，分子中C原子與O原子之間形成2對共用電子對，其電子式為，元素Z為Al，鋁離子核外有10個電子，有個電子層，各層電子數(shù)為2、8，離子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；；
（2）單質(zhì)碳和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮、二氧化碳與水，反應(yīng)的化學方程式為：4 HNO₃（濃）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+CO₂+2H₂O，
NH₃分子間存在氫鍵，故氨氣的沸點高于PH₃的，
故答案為：4 HNO₃（濃）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+CO₂+2H₂O；NH₃分子間存在氫鍵；
（3）元素W為P，最外層電子數(shù)為5，位于周期表的第VA族；P原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱，故P的非金屬性比元素S弱，
故答案為：VA；P原子和S原子的電子層數(shù)相同，P原子半徑較大，得電子能力較弱；
（4）R的一種氧化物能使品紅溶液褪色，該氧化物為SO₂，工業(yè)上用氨氣水溶液作該氧化物的吸收劑，吸收劑與足量該氧化物反應(yīng)的離子方程式：SO₂+NH₃•H₂O═HSO₃^-+NH₄⁺，
故答案為：SO₂+NH₃•H₂O═HSO₃^-+NH₄⁺；
（5）N和Al組成的化合物AlN，被大量用于制造電子元件．工業(yè)上用氧化鋁、碳、氮氣在高溫下制備，其中氧化鋁和碳的物質(zhì)的量之比為1：3，說明還生成CO，則該反應(yīng)的化學方程式為：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO，
故答案為：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重對化學用語的考查，（3）中注意理解同主族、同周期元素性質(zhì)的相似性與遞變性．