Question

W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，已知：W的一种原子的原子核中没有中子；Y与X相邻，Y与Z也相邻；X、Y、Z三种元素原子的最外层电子数之和为3的整数倍；元素Z在地壳中含量最高．试回答下列各题：
（1）由W、X、Z三种元素可组成A、B、C三种常见的有机化合物，其中A和B是日常生活中常用调味品的主要成分，且A与B能够反应生成C，试写出C的结构简式为：______．
（2）由W、X、Y、Z四种元素中的三种元素组成的某种化合物，其浓溶液可与其中第四种元素的单质发生反应，写出该反应的化学方程式：______ CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O

Answer 1

【答案】分析：氕原子的原子核中没有中子，故W是H，元素Z在地壳中含量最高，所以Z是O，Y与X相邻，Y与Z也相邻，X、Y、Z三种元素原子的最外层电子数之和为3的整数倍，则X为C，Y为N．
（1）乙酸和乙醇可以发生酯化反应生成乙酸乙酯；
（2）碳单质可以和浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳以及水；
（3）反应物和生成物具有的能量差即为化学反应的热效应数值，当反应物能量高于生成物的能量时，反应是放热反应；
（4）氢氧化钠可以和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠水溶液显碱性；
（5）硝酸铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解显示酸性．
解答：解：氕原子的原子核中没有中子，故W是H，元素Z在地壳中含量最高，所以Z是O，Y与X相邻，Y与Z也相邻，X、Y、Z三种元素原子的最外层电子数之和为3的整数倍，则X为C，Y为N．
（1）由H、C、O三种元素可组成的三种常见的有机化合物中，乙酸和乙醇是日常生活中常用调味品的主要成分，二者反应生成乙酸乙酯，故答案为：CH₃COOCH₂CH₃；
（2）碳单质可以和H、N、O组成的化合物浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳以及水，即C+4HNO₃（浓）CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案为：C+4HNO₃（浓）CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）根据甲烷燃烧的过程可以看出是一个放热反应过程，放出的热量即为（b-a）kJ，故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-（b-a）kJ?mol^-1；
（4）向50mL 4mol?L^-1（即0.2mol）的NaOH溶液中通入4.48Lji 0.2mol元素C的最高价氧化物（标准状况）二氧化碳后，发生反应生成碳酸氢钠，由于碳酸氢根水解导致溶液显示碱性，故答案为：碱性；HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（5）H、N、O三种元素可组成一种无机盐，其组成可表示为H₄N₂O₃，即硝酸铵中，铵根离子水解，溶液显示酸性，即c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
点评：本题是一道原子结构和热化学、盐的水解知识结合的综合考查题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．