Question

U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大．其中U与W可形成三角锥形分子A，U与X可形成常温下呈液态的分子B，A、B均为10电子分子；Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同；Z元素的单质、氧化物均为原子晶体．请回答下列问题：
（1）Z元素在周期表中的位置

 

．W、X、Y、Z四种元素的原子半径由小到大的顺序是

 

 （用元素符号表示）．
（2）U与X形成的18电子化合物的电子式是

 

．实验室检验气体A的常用方法是：

 

．
（3）ZX₂与NaOH溶液反应的化学方程式是

 

．
（4）一定量的乙烷气体燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出QKJ热量，产生的二氧化碳可与19.2g Y单质正好完全反应，写出乙烷的热化学方程式

 

．
（5）若将Y单质与二氧化碳完全反应生成的全部固体与足量的热浓硝酸混合，充分反应后，产物中二氧化碳和二氧化氮共aL（标准状况），则Y单质的质量是

 

g（用含a的代数式表示）．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大．其中U与W可形成三角锥形分子A，则U为H，W为N，A为NH₃，U与X可形成常温下呈液态的分子B，A、B均为10电子分子，则X为O，B为H₂O；Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同，则Y为Mg；Z元素的单质、氧化物均为原子晶体，则Z为Si，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答．

解答： 解：依据分析可知：U为氢，W为氮，X为氧，Y为镁，Z为硅，
（1）Si的质子数为14，位于第三周期ⅣA族，原子的电子层数越多，半径越大，同周期元素从左向右原子半径在减小，则原子半径为O＜N＜Si＜Mg，故答案为：第三周期ⅣA族；O＜N＜Si＜Mg；
（2）U与X形成的18电子化合物为H₂O₂，其电子式为，实验室常用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，方法是：将湿润的红色湿润的石蕊试纸靠近气体，看是否变蓝色，若变蓝色，即为氨气，
故答案为：；将湿润的红色湿润的石蕊试纸靠近气体，看是否变蓝色，若变蓝色，即为氨气；
（3）SiO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，故答案为：SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（4）Y为Mg，19.2gMg物质的量为：

19.2g

24g/mol

=0.8mol，依据反应2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C可知：2molMg-1molCO₂，故一定量的乙烷产生二氧化碳的物质的量为0.4mol，即生成0.4mol二氧化碳放热为Q，则生成4mol二氧化碳放热为：10Q，故2mol乙烷气体燃烧生成4mol二氧化碳气体和液态水时，放出10QKJ热量，热化学反应方程式为：2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-10QKJ/mol，故答案为：2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-10QKJ/mol；
（5）Mg与二氧化碳的反应为2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C，C与浓硝酸反应生成二氧化碳和二氧化氮，设二氧化碳的物质的量x，由电子守恒可知，x×4=（

aL

22.4L/mol

-x）×1，解得x=

a

112

mol，再由2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C可知，Mg的物质的量为

a

112

mol×2=

a

56

mol，则Mg的质量为

a

56

mol×24g/mol=

3a

7

，故答案为：

3a

7

．

点评：本题考查原子结构与元素周期律，元素的推断是解答本题的关键，应熟悉分子的构型、10电子微粒及氧化还原反应来解答，难度不大．