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10.已知X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素,它们的原子序数依次增大.X元素原子形成的离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍.
(1)写出元素名称:X氢;Y碳;Z氮;W氧.
(2)X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E,该反应的化学方程式为(注明反应条件)N2+3H2$?_{加热、加压}^{催化剂}$2NH3;E分子空间构形为三角锥形.
(3)仅由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效肥,但长期施用会使土壤酸化,有关的离子方程式为NH4++H2O?NH3•H2O+H+

分析 X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素,它们的原子序数依次增大,X元素原子形成的离子就是一个质子,则X是H元素;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,最外层电子不能超过8,只能有2个电子层,最外层电子数为4,则Y是C元素;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,且Z的原子序数小于W,所以Z是N元素,W是O元素,据此解答.

解答 解:X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素,它们的原子序数依次增大,X元素原子形成的离子就是一个质子,则X是H元素;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,最外层电子不能超过8,只能有2个电子层,最外层电子数为4,则Y是C元素;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,且Z的原子序数小于W,所以Z是N元素,W是O元素,
(1)通过以上分析知,X、Y、Z、W分别是:氢、碳、氮、氧,故答案为:氢;碳;氮;氧;
(2)氢气和氮气在一定条件下反应生成氨气,该反应的化学方程式为:N2+3H2$?_{加热、加压}^{催化剂}$2NH3;氨分子中的N是sp3杂化,所以氨气是三角锥形,故答案为:N2+3H2$?_{加热、加压}^{催化剂}$2NH3;三角锥形;
(3)由H、N、O三种元素组成的一种速效肥料盐是硝酸铵,铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,溶液显示酸性,水解的离子方程式为:NH4++H2O?NH3•H2O+H+
故答案为:NH4++H2O?NH3•H2O+H+

点评 本题考查了位置结构与性质关系的综合应用,题目难度中等,根据所学知识及题干信息正确推断各元素名称为解答关键,注意掌握常见化学用语的概念及书写方法,明确元素周期表结构、元素周期律内容为解答此类题的基础.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.已知A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大;D的核电荷数是B的核电荷数的$\frac{4}{3}$倍;A分别能与B、C、D形成电子数相等的分子X、Y、Z;E与B同主族.下列说法中不正确的是(  )
A.Z分子中各原子共平面
B.A、C形成的5核10电子的阳离子能破坏水的电离平衡
C.B、E两元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性是后者强
D.由X、D2、NaOH溶液和惰性电极组成的燃料电池中,负极通入的是X

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.某无色透明溶液中可能大量存在H+,Mg2+,OH-,SO42-,Cu2+,Cl-等几种离子.
(1)不做任何实验就可以肯定推断,原溶液中不存在的离子是OH-、Cu2+,(填化学式,下同)
(2)将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸呈红色;说明原溶液中肯定存在的离子是H+,肯定不存在的离子是OH-
(3)取少量原溶液,加入用稀HNO3酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀;说明原溶液中肯定存在的离子是SO42-
(4)取(3)的滤液加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子有Mg2+
(5)取(3)的滤液加入过量AgNO3溶液,出现白色沉淀,不能 (填“能”或“不能”)说明原溶液中肯定存在Cl-,如不能,请写出鉴别方法:取少量原溶液,先加入过量的硝酸钡溶液,过滤后向滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则证明原溶液中含有氯离子,否则原溶液中不存在氯离子.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.已知两种弱酸HA、HB的电离平衡常数Ka(HA)>Ka(HB).下列有关说法正确的是(  )
A.等温浓度均为0.1 mol•L-1的HA、HB溶液中,其溶液的pH大小为:pH(HA)>pH(HB)
B.在0.1mol•L-1的NaA溶液中各离子浓度关系为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+
C.等体积pH相同的HA、HB溶液,分别加入等浓度的NaOH溶液,恰好完全反应消耗的NaOH溶液体积HA比HB多
D.等温浓度均为0.1 mol•L-1的NaA、NaB溶液中,其溶液的pH大小为:pH(NaA)>pH(NaB)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列离子方程式的书写中,正确的是(  )
A.硫酸亚铁溶液与过氧化氢溶液混合Fe2++2H2O2+4H+═Fe3++4H2O
B.次氯酸钙溶液中通入少量SO2气体:Ca2++2ClO-+SO2+H2O═CaSO3↓+2HClO
C.大理石溶解于醋酸CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
D.NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液混合:NH4++HCO3-+2OH-═NH3•H2O+CO32-+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.100mL浓度为2mol•L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,下列措施不可行的是(  )
A.加入适量的6 mol•L-1的盐酸B.加入适量蒸馏水
C.加热D.用锌粉替代锌片

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.关于分子模型①和②所代表的有机物(只含C、H、O三种元素),下列说法不正确的是(  )
A.二者互为同系物B.均易溶于水
C.均能与金属钠反应生成氢气D.可用紫色石蕊溶液鉴别

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.研究常见有机化合物的组成、结构、性质及相互转化关系对学习有机化学具有重要意义.请回答下列问题:
(1)组成最简单的烃的化学式为CH4;amolH2与bmolC2H4反应生成xmolC2H6,反应后的混合气体完全燃烧,消耗氧气的物质的量为(3b+0.5a)mol.
(2)能证明甲烷是正四面体结构而不是平面结构的是CH2Cl2(填:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4)不存在同分异构体现象,戊烷的同分异构体有3种,已知同一碳原子上氢原子具有相同的性质,写出一氯化物只有一种的戊烷的结构简式(CH34C;下列有机分子中,所有原子不可能在同一平面上的是BD(填序号)
A.CH2=CH2  B.CH2=CH-CH3  C.=CH2  D.
(3)乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料可以合成许多产品,转化关系如图.

i.反应①的反应类型为加成反应.
ii.有机物B的结构简式为CH3COOH.
iii.反应②的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O.
iV.反应③的化学方程式为2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O.
V.要制取较纯净的氯乙烷,应选择途径2,理由是只生成一种产物,产物较纯净.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.某化学小组合作研究Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱的顺序.
(1)甲同学根据已有知识,设计并进行下列实验:
试管操作现象
a在试管中加入NaBr溶液,滴加少量氯水,用力振荡后,再加入少量CCl4,振荡静置CCl4层由无色逐渐变为橙红色
bⅰ.在试管中加入FeCl2溶液,滴加两滴KSCN溶液
ⅱ.加入少量溴水,振荡
ⅰ.浅绿色溶液无明显变化
ⅱ.溶液变为红色
①Cl2与NaBr溶液、FeCl2溶液与溴水反应的离子方程式分别为2Br-+Cl2═Br2+2Cl-、2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
②由上述实验可知Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱的顺序为Cl2>Br2>Fe3+
(2)乙同学若用FeBr2溶液与Cl2进行实验,可以用一套装置完成上述实验目的,得出相同结论.乙同学设计并进行下列实验:
操作A中现象
ⅰ.开始通入100mL(折合标准状况)Cl2,溶液由浅绿色逐渐变黄
ⅱ.继续通入Cl2,溶液黄色加深,当变为棕黄色后,停止通入Cl2
①B中反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.
②开始通入100mL(折合标准状况)Cl2的目的是验证Cl2先氧化Fe2+
(3)丙同学认为应对乙同学实验现象ⅰ、ⅱ所对应的溶液分别进行进一步验证,才能得出结论.
①丙同学另取100mLFeBr2溶液,通入100mL Cl2,振荡后,分别取2mL溶液于试管c和试管d中,进行实验,请完成下表:
试管操作现象
c滴加2-3滴KSCN溶液,振荡溶液变为血红色
d加入少量CCl4,振荡,静置出现分层现象,下层为四氯化碳,且呈无色
②丙同学认为现象ⅱ中溶液变为棕黄色的原因是Cl2氧化Br-.丙同学设计实验进行验证,记录现象如下:
试管操作现象
e在试管中加入2mL棕黄色溶液,加入少量CCl4,振荡,静置CCl4层由无色变为橙红色
甲乙丙同学合作探究,证明了Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱的顺序.

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