Question

X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大，X、Q同主族，X元素的原子半径最小，Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Z元素的最高价氧化物的水化物甲与其气态氢化物化合生成一种盐乙；X、Y、Z、Q四种元素都能与W元素形成原子个数比不相同的常见化合物．回答下列问题：
（1）Q的原子结构示意图为

 

．
（2）Y和W相比，非金属性较强的是

 

（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是

 

（选填字母序号）．
a．常温下，Y的单质呈固态，W的单质呈气态
b．W的气态氢化物的稳定性强于Y的气态氢化物
c．Y与W形成的化合物中，Y呈正价
d．W的最高价氧化物的水化物酸性强于Y的最高价氧化物的水化物
（3）X、Y、W、Q四种元素组成的某无机化合物，受热易分解．写出少量该化合物的溶液与足量的Ca（OH）₂溶液反应的离子方程式：

 

．
（4）常温下，甲、乙的水溶液pH均为5．则甲、乙的水溶液中由水电离出的H⁺浓度大小关系为：甲

 

乙（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）利用原电池原理，将X、Z的单质气体分别通入电池的两极，用质子导电陶瓷传递H⁺，可合成ZX₃，该电池的正极反应式为

 

．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大，Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则Y原子有2个电子层，最外层电子数为4，则Y为碳元素；X、Q同主族，X元素的原子半径最小，则X为氢元素，Q的原子序数大于碳元素，则Q为Na元素；Z元素的最高价氧化物的水化物甲与其气态氢化物化合生成一种盐乙，乙为铵盐，则Z为氮元素、甲为HNO₃、乙为NH₄NO₃；X、Y、Z、Q四种元素都能与W元素形成原子个数比不相同的常见化合物，则W为氧元素，据此解答．

解答：解：X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大，Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则Y原子有2个电子层，最外层电子数为4，则Y为碳元素；X、Q同主族，X元素的原子半径最小，则X为氢元素，Q的原子序数大于碳元素，则Q为Na元素；Z元素的最高价氧化物的水化物甲与其气态氢化物化合生成一种盐乙，乙为铵盐，则Z为氮元素、甲为HNO₃、乙为NH₄NO₃；X、Y、Z、Q四种元素都能与W元素形成原子个数比不相同的常见化合物，则W为氧元素，
（1）Q为Na元素，原子核外有11个电子，其原子结构示意图为，
故答案为：；
（2）氧与碳同周期，自左而右非金属性增强，则非金属性O＞C，
a．单质的状态都属于物理性质，不能比较非金属性强弱，故a错误；
b．W的气态氢化物的稳定性强于Y的气态氢化物，说明W的非金属性更强，故b正确；
c．Y与W形成的化合物中，Y呈正价，说明W对键合电子吸引力更大，W的非金属性更强，故c正确；
d．氧元素没有含氧酸，不能利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性强弱，故d错误，
故答案为：氧；bc；
（3）H、C、O、Na四种元素组成的某无机化合物，受热易分解，该化合物为NaHCO₃，少量NaHCO₃的溶液与足量的Ca（OH）₂溶液反应，生成碳酸钙与氢氧化钠、水，反应的离子方程式为：HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-=CaCO₃↓+2H₂O，
故答案为：HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-=CaCO₃↓+2H₂O；
（4）甲为HNO₃、乙为NH₄NO₃，常温下，甲、乙水溶液pH均为5，则甲中水电离的氢离子浓度等于溶液之和氢氧根离子浓度为

10-14

10-5

mol/L=10^-9mol/L，乙中氢离子为水电离产生，其氢离子浓度为10^-5mol/L，故甲、乙的水溶液中由水电离出的H⁺浓度大小关系为：甲＜乙，
故答案为：＜；
（5）利用原电池原理，将H₂、N₂分别通入电池的两极，用质子导电陶瓷传递H⁺，可合成NH₃，N₂在正极放电，与质子导电陶瓷传递H⁺结合生成NH₃，正极反应式为：N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃，
故答案为：N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃．

点评：本题考查位置结构性质的应用、常用化学用语、盐类水解、原电池原理等，难度中等，（2）中d选项为易错点，学生容易忽略氧元素没有酸．