Question

目前，化學已發(fā)展成一門博大精深、內涵豐富的自然科學，“化學發(fā)現(xiàn)”是推動化學學科發(fā)展的動力和源泉．請回答下列問題：
（1）英國化學家盧瑟福和他的學生丹麥物理學家玻爾建立了原子結構模型．
①

37 17

CI的中子數為

 

，該氯原子與

23 11

Na原子形成的化合物的摩爾質量為

 

，用電子式表示該化合物的形成過程

 

．
②O^2-的結構示意圖為

 

，沸點H₂O

 

H₂S（填“＞”或“＜”）．
（2）．有H、D、T三種原子，把它們之間的關系填寫在空白處：
①在標準狀況下，它們的單質密度之比為

 

．
②1mol各單質中，它們的質子數之比為

 

．
③1g各單質中，它們的質子數之比為

 

；1g的D₂，T₂中的中子數之比為

 

．
④在同溫、同壓下，1L各種單質氣體中所含電子數之比為

 

．
（3）1871年，俄國化學家門捷列夫不但發(fā)現(xiàn)了元素周期律，還科學地預言了一些新元素的存在，如“類鋁”元素鎵（元素符號：Ga）位于第四周期．
①鎵的族序數是

 

，鎵的最高價氧化物與鹽酸反應的離子方程式是

 

．
②下表是短周期中部分元素的原子半徑及主要化合價．

元素代號	W	R	X	Y	Z
原子半徑/nm	0.037	0.157	0.066	0.070	0.077
主要化合價	+1	+1	-2	-3，+5	+2，+4

�。篨、Y、Z三種元素的非金屬性的強弱順序為

 

（用元素符號和“＞”表示）．
ⅱ：W、X、Y按原子個數比為4：3：2組成一種離子化合物，化學式為

 

．
ⅲ：R₂X₂的電子式為

 

，ZX₂的電子式為

 

，R₂X₂與W₂X反應的離子方程式為

 

，若反應中轉移的電子數為0.4×6.02×10²³，則參加反應的R₂X₂的質量為

 

g．
（4）合成氨是人類科學技術發(fā)展史上的一項重大突破．德國化學家哈伯和化學工程專家博斯因為研究工業(yè)合成氨分獲1918年和1931年的諾貝爾化學獎．
①工業(yè)合成氨反應的化學方程式

 

．
②化學反應中的能量變化是斷裂舊化學鍵吸收的能量之和與形成新化學鍵釋放的能量之和的差．據表計算：

化學鍵	H-H	N≡N	H-N
生成（或斷裂）1mol化學鍵時放出（或吸收）的能量	436kJ	946kJ	390kJ

工業(yè)合成氨的反應是

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應，1molN₂充分反應時對應熱量的數值為

 

kJ．

Answer 1

考點：質量數與質子數、中子數之間的相互關系,原子結構示意圖,物質的量的相關計算,元素周期律的作用,位置結構性質的相互關系應用,反應熱和焓變

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①根據中子數=質量數-質子數，化合物的摩爾質量等于各原子的摩爾質量之和；Na原子和Cl原子之間通過得失電子形成離子鍵；
②O^2-核內有8個質子，核外有10個電子；氫化物中含有氫鍵的沸點較高；
（2）H、D、T三種原子，它們形成的單質為

1 1

H₂、

2 1

H₂、

3 1

H₂，
①在標準狀況下，它們的單質密度之比等于摩爾質量之比；
②1mol各單質中，它們的質子數相同；
③1g各單質中，先求出單質的物質的量，再求質子數之比；先求出每個分子中的中子數，再計算；
④三種單質中電子數相同；
（3）①鎵與Al同主族，為第ⅢA族元素；鎵的最高價氧化物為Ga₂O₃，根據氧化鋁與氫離子的反應寫出其與氫離子的離子方程式；
②原子的電子層數越多，其原子半徑越大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數的增大而減小，X只有-2價，則X為O元素，Y為-3、+5價，而且半徑比O原子稍大，則Y為N，Z為+2、+4價，而且半徑比N原子稍大，則Z為C元素，W、R均為+1價，而且半徑W比O原子小，則W為H元素，R半徑比O大很多，則為Na，結合元素周期律、原子結構來分析解答；
（4）①工業(yè)合成氨是利用氫氣與氮氣在高溫高壓催化劑條件下反應生成氨氣；
②△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能．

解答： 解：（1）①①

37 17

CI的中子數為37-17=20，該氯原子與

23 11

Na原子形成的化合物的摩爾質量為60g/mol；Na原子和Cl原子之間通過得失電子形成離子鍵，NaCl的形成過程為；
故答案為：20；60g/mol；；
②O^2-核內有8個質子，核外有10個電子，O^2-的結構示意圖為；氫化物中含有氫鍵的沸點較高，則沸點H₂O＞H₂S，故答案為：；＞；
（2）H、D、T三種原子，它們形成的單質為

1 1

H₂、

2 1

H₂、

3 1

H₂，
①在標準狀況下，它們的單質密度之比等于摩爾質量之比，則單質密度之比為1：2：3；故答案為：1：2：3；
②1mol各單質中，它們的質子數相同，它們的質子數之比為1：1：1；故答案為：1：1：1；
③1g各單質中，單質的物質的量分別為

1

2

mol、

1

4

mol、

1

6

mol，則質子數之比為為

1

2

：

1

4

：

1

6

=6：3：2；1g的D₂，T₂中的中子數之比為

1

4

×2：

1

6

×4=3：4；
故答案為：6：3：2；3：4；
④在同溫、同壓下，1L各種單質氣體的物質的量相同，三種單質中電子數相同，則單質中所含電子數之比為1：1：1；
故答案為：1：1：1；
（3）①鎵與Al同主族，為第ⅢA族元素；鎵的最高價氧化物為Ga₂O₃，Ga₂O₃與氫離子的反應離子方程式為：Ga₂O₃+6H⁺=2Ga³⁺+3H₂O；
故答案為：第ⅢA族；Ga₂O₃+6H⁺=2Ga³⁺+3H₂O；
②原子的電子層數越多，其原子半徑越大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數的增大而減小，X只有-2價，則X為O元素，Y為-3、+5價，而且半徑比O原子稍大，則Y為N，Z為+2、+4價，而且半徑比N原子稍大，則Z為C元素，W、R均為+1價，而且半徑W比O原子小，則W為H元素，R半徑比O大很多，則為Na，
�。和�周期從左到右非金屬性逐漸減弱，則X、Y、Z三種元素的非金屬性的強弱順序為O＞N＞C；故答案為：O＞N＞C；
ⅱ：W、X、Y按原子個數比為4：3：2組成一種離子化合物，化學式為 NH₄NO₃；故答案為：NH₄NO₃；
ⅲ：Na₂O₂是離子化合物，其電子式為 ，CO₂是共價化合物，碳原子有四個電子分別和氧原子形成兩對共用電子對，電子式為，Na₂O₂與H₂O反應生成氫氧化鈉和氧氣，其反應的離子方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑，若反應中轉移的電子數為0.4×6.02×10²³，即0.4mol電子，則參加反應的Na₂O₂的物質的量為0.4mol，其質量為31.2g；
故答案為：；；2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；31.2；
（4）①工業(yè)合成氨是利用氫氣與氮氣在高溫高壓催化劑條件下反應生成氨氣，則反應的方程式為：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃；
故答案為：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃；
②在反應N₂+3H₂ 2NH₃中，1mol N₂完全反應為NH₃，斷裂3mol H-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6molN-H鍵，放出的能量為：6×390kJ=2340kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2340kJ-2254kJ=86kJ，
故答案為：放出；86．

點評：本題屬于綜合知識的考查，涉及的知識點較多，題目難度中等，側重于對學生所學知識的綜合應用能力的考查，注意對基礎知識的積累．