Question

2．已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四種非金屬，它們的原子序數(shù)依次增大，X元素的原子形成的離子就是一個質(zhì)子，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍．
（1）請寫出Z單質(zhì)的電子式．
（2）在一定條件下，有X單質(zhì)與Z單質(zhì)化合生成E，E可用于還原氧化銅，該還原氧化銅反應的化學方程式為2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（3）僅有X、Z、W三種元素組成的某種鹽是一種速效化肥，該化肥的化學式為NH₄NO₃，其中含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵，由X、Y、Z、W四種元素組成酸式鹽，該化合物的水溶液與足量NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式為NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．
（4）工業(yè)上用E檢驗輸送氯氣的管道是否漏氣，可觀察到大量白煙，同時有單質(zhì)Z生產(chǎn)，寫出化學方程式8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，該反應中被氧化的E與參與反應的E的質(zhì)量之比1：4．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是短周期元素中的四種非金屬，它們的原子序數(shù)依次增大，X元素的原子形成的離子就是一個質(zhì)子，則X為H元素；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；Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，則Z為N元素、W為O元素，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z、W是短周期元素中的四種非金屬，它們的原子序數(shù)依次增大，X元素的原子形成的離子就是一個質(zhì)子，則X為H元素；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；Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，則Z為N元素、W為O元素．
（1）Z單質(zhì)為N₂，分子中氮原子之間形成3對共用電子對，電子式為，故答案為：；
（2）氫氣和氮氣在一定條件下反應生成化合物E為NH₃，氨氣與CuO反應生成生成Cu、氮氣與水，該反應的化學方程式為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（3）由H、N、O三種元素組成的一種速效肥料鹽是NH₄NO₃，含有離子鍵、共價鍵；
H、C、N、O四種元素可組成酸式鹽為NH₄HCO₃，與足量NaOH溶液在加熱條件下反應生成碳酸鈉、氨氣與水，反應離子方程式為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案為：NH₄NO₃；離子鍵、共價鍵；NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-；
（4）工業(yè)上用氨氣檢驗輸送氯氣的管道是否漏氣，可觀察到大量白煙，同時有單質(zhì)氮氣生成，生成的白煙為氯化銨，化學方程式為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；該反應中氯氣為氧化劑，氨氣為還原劑，8mol氨氣反應，只有2mol被氧化，被氧化的氨氣與參與反應的氨氣的質(zhì)量之比2mol：8mol=1：4，
故答案為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；1：4．

點評 本題考查位置結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的綜合應用，正確推斷各元素為解答關(guān)鍵，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生對知識的遷移運用，難度中等．