Question

某铵态氮肥由W、X、Y、Z等4种短周期元素组成，其中W的原子半径最小。
I．若Y、Z同主族，ZY₂是形成酸雨的主要物质之一。
（1）将X、Y、Z的元素符号填在右图所示元素周期表（局部）中的相应位置上。

（2）X的最髙价氧化物对应水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式为___             ___。
（3）一定条件下，1mol XW₃气体与O₂完全反应生成X元素的单质和液态水，放出382.8 kJ热量。该反应的热化学方程式为________________________。
II．若Z是形成化合物种类最多的元素。
（4）该氮肥的名称是______（填一种）。
（5）HR是含Z元素的一元酸。室温时，用0.250mol?L^—1NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液时，溶液的pH变化情况如图所示。其中，a点表示两种物质恰好完全反应。

①右图中x______7（填“>”、“<”或“=”）。
②室温时，HR的电离常数K_a=______（填数值）。

Answer 1

（14分）
（1）（2分）
（2）3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O（3分）
（3）NH₃(g)+3/4O₂(g)=1/2N₂(g)+3/2H₂O(l)  △H=—382.8kJ?mol^—1，或4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(l)  △H=—1531.2 kJ?mol^—1（或其他合理答案，3分）
（4）碳酸氢铵（或其他合理答案）（2分）
（5）>   5.0×10^—6（各2分，共4分）

试题分析：（1）、NO_x、SO₂是形成酸雨的主要物质，O、S均为第VIA族，氮肥组成元素中原子半径最小的是H，由题意可知W、X、Y、Z分别为氢、氮、氧、硫，N位于第2周期第VA族，O位于第2周期第VIA族，S位于第3周期第VIA族；（2）、X是氮，其最高价氧化物对应水化物为HNO₃，稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和H₂O，该氧化还原反应方程式为3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O；（3）、X、W为氮和氢，XW₃为NH₃，由题意可知，NH₃(g)+3/4O₂(g)=1/2N₂(g)+3/2H₂O(l)  △H=—382.8kJ?mol^—1，或者为4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(l)  △H=—1531.2 kJ?mol^—1；（4）、形成化合物种类最多的元素为碳，则含有四种元素的氮肥为(NH₄)₂CO₃、NH₄HCO₃或者碳酸铵和碳酸氢铵组成的混合物；（5）、①含有碳元素的一元酸由HCOOH、CH3COOH等，由于甲酸、乙酸是弱酸，则HR为一元弱酸，与氢氧化钠恰好完全中和时生成强碱弱酸盐，由水解规律可知溶液pH>7，则x>7；②室温时HR溶液的pH=3，则c(H⁺)=10^—3mol?L^—1，由于HR+NaOH=NaR+H₂O中反应物的系数之比等于物质的量之比，则c(HR)=0.250mol?L^—1×0.02L÷0.025L=0.200mol?L^—1，由于HRH⁺+R^—，则的起始浓度均为0，变化浓度和平衡浓度均为10^—3mol?L^—1，HR的变化浓度为10^—3mol?L^—1，平衡浓度为0.200mol?L^—1—10^—3mol?L^—1≈0.200mol?L^—1，则HR的电离常数Ka=c(H⁺)?c(R^—)/c(HR)== 5.0×10^—6。