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18.X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大.非金属X原子核外各层电子数之比为1:2,Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,W和R是同周期相邻元素,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨.请回答下列问题:
(1)元素X的最高价氧化物的电子式为;元素Z的离子结构示意图为
(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为8HNO3(稀)+3Cu═2NO↑+3Cu(NO32+4H2O.
(3)元素W位于周期表的第第三周期第VA族族,其非金属性比R弱,用原子结构的知识解释原因:P原子和S原子的电子层数相同,P原子半径较大,得电子能力较弱.
(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色,工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂,写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式:SO2+NH3•H2O═HSO3-+NH4+
(5)Y和Z组成的化合物ZY,被大量用于制造电子元件.工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY,其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1:3,则该反应的化学方程式为Al2O3+3C+N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO.

分析 X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨,则Y为N元素、R为S元素;W和R是同周期相邻元素,则W为P元素;Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,则Z原子核外电子数=20-7=13,则Z为Al;非金属X原子核外各层电子数之比为1:2,X有2个电子层,X为C元素.
(1)元素X的最高价氧化物为CO2,分子中C原子与氧原子之间形成2对共用电子对;元素Z的离子为Al3+,离子核外电子数为10,各层电子数为2、8;
(2)单质铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水;
(3)主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数;原子半径越大,对核外电子越弱,得电子能力较弱;
(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色,该氧化物为SO2,工业上用氨气水溶液作该氧化物的吸收剂,足量的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氢铵;
(5)N和Al组成的化合物AlN,工业上用氧化铝、碳、氮气在高温下制备,其中氧化铝和碳的物质的量之比为1:3,还生成CO.

解答 解:X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大,Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨,则Y为N元素、R为S元素;W和R是同周期相邻元素,则W为P元素;Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,则Z原子核外电子数=20-7=13,则Z为Al;非金属X原子核外各层电子数之比为1:2,X有2个电子层,X为C元素.
(1)元素X的最高价氧化物为CO2,分子中C原子与氧原子之间形成2对共用电子对,电子式为;元素Z的离子为Al3+,离子核外电子数为10,各层电子数为2、8,离子结构示意图为
故答案为:
(2)单质铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水,反应方程式为:8HNO3(稀)+3Cu═2NO↑+3Cu(NO32+4H2O,
故答案为:8HNO3(稀)+3Cu═2NO↑+3Cu(NO32+4H2O;
(3)元素W为P,核外有3个电子层,最外层电子数为5,位于周期表的第三周期第VA族;P原子和S原子的电子层数相同,P原子半径较大,得电子能力较弱,故P的非金属性比元素S弱,
故答案为:第三周期第VA族;P原子和S原子的电子层数相同,P原子半径较大,得电子能力较弱;
(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色,该氧化物为SO2,工业上用氨气水溶液作该氧化物的吸收剂,吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式:SO2+NH3•H2O═HSO3-+NH4+
故答案为:SO2+NH3•H2O═HSO3-+NH4+
(5)N和Al组成的化合物AlN,被大量用于制造电子元件.工业上用氧化铝、碳、氮气在高温下制备,其中氧化铝和碳的物质的量之比为1:3,说明还生成CO,则该反应的化学方程式为:Al2O3+3C+N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO,
故答案为:Al2O3+3C+N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO.

点评 本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,侧重对化学用语的考查,(3)中注意理解同主族、同周期元素性质的相似性与递变性.

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