Question

15．已知X、Y、Z、W均为1～18号元素，它们的原子序数依次增大．X和Y可形成常见化合物YX₄，一个YX₄分子中共有10个电子；Z单质在通常状况下为无色无味气体；W原子的最外层电子数是核外电子总数的3/4．试回答：
（1）由X、Z、W三种元素可以组成一种盐，该盐是常用速效化肥，不宜与碱性肥料混合或在碱性土壤中施用，其原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（2）由X、Z、Y、W四种元素可以组成多种化合物，其中既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的无机物是NH₄HCO₃，有机物是H₂NCH₂COOH（各写一种）
（3）将1.2gY单质在足量W单质中燃烧，所得气体通入150ml　1mol/L　NaOH溶液中，完全反应后，所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W均为1～18号元素，它们的原子序数依次增大．X和Y可形成常见化合物YX₄，一个YX₄分子中电子总数为10，则Y为C元素、X为H元素；W原子的最外层电子数是核外电子总数的$\frac{3}{4}$，原子只能有2个电子层，设最外层电子数为a，则（2+a）×$\frac{3}{4}$=a，故a=6，则W为O元素；Z单质在通常状况下为无色无味气体，原子序数介于碳、氧之间，故Z为N元素，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W均为1～18号元素，它们的原子序数依次增大．X和Y可形成常见化合物YX₄，一个YX₄分子中电子总数为10，则Y为C元素、X为H元素；W原子的最外层电子数是核外电子总数的$\frac{3}{4}$，原子只能有2个电子层，设最外层电子数为a，则（2+a）×$\frac{3}{4}$=a，故a=6，则W为O元素；Z单质在通常状况下为无色无味气体，原子序数介于碳、氧之间，故Z为N元素．
（1）由H、N、O三种元素可以组成一种盐，该盐是常用速效化肥，该盐为硝酸铵，由于铵根离子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，不宜与碱性肥料混合或在碱性土壤中施用，
故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（2）由H、C、N、O四种元素可以组成多种化合物，其中既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的无机物是NH₄HCO₃等，有机物是H₂NCH₂COOH等，
故答案为：NH₄HCO₃；H₂NCH₂COOH；
（3）1.2gC的物质的量=$\frac{1.2g}{12g/mol}$=0.1mol，根据碳原子守恒得n（CO₂）=n（C）=0.1mol，n（NaOH）=1mol/L×0.15L=0.15mol，1＜n（NaOH）：n（CO₂）＜2，所以二氧化碳和氢氧化钠反应后的溶液中存在碳酸钠和碳酸氢钠，设n（Na₂CO₃）=xmol，n（NaHCO₃）=ymol，根据钠原子和碳原子守恒得：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.1}\\{2x+y=0.15}\end{array}\right.$，解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.05}\\{y=0.05}\end{array}\right.$，根据物料守恒知c（Na⁺）最大，碳酸根、碳酸氢根水解，溶液呈碱性，故c（OH^-）＞c（H⁺），水解程度都很小，且碳酸根水解程度大于碳酸氢根，则离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查位置结构性质的相互关系，正确推断元素是解本题关键，是对学生综合能力考查，难度中等．