Question

2．已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属，它们的原子序数依次增大，X元素的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）请写出Z单质的电子式．
（2）在一定条件下，有X单质与Z单质化合生成E，E可用于还原氧化铜，该还原氧化铜反应的化学方程式为2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（3）仅有X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效化肥，该化肥的化学式为NH₄NO₃，其中含有的化学键有离子键、共价键，由X、Y、Z、W四种元素组成酸式盐，该化合物的水溶液与足量NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．
（4）工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气，可观察到大量白烟，同时有单质Z生产，写出化学方程式8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，该反应中被氧化的E与参与反应的E的质量之比1：4．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属，它们的原子序数依次增大，X元素的原子形成的离子就是一个质子，则X为H元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为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，则Z为N元素、W为O元素，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属，它们的原子序数依次增大，X元素的原子形成的离子就是一个质子，则X为H元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为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，则Z为N元素、W为O元素．
（1）Z单质为N₂，分子中氮原子之间形成3对共用电子对，电子式为，故答案为：；
（2）氢气和氮气在一定条件下反应生成化合物E为NH₃，氨气与CuO反应生成生成Cu、氮气与水，该反应的化学方程式为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（3）由H、N、O三种元素组成的一种速效肥料盐是NH₄NO₃，含有离子键、共价键；
H、C、N、O四种元素可组成酸式盐为NH₄HCO₃，与足量NaOH溶液在加热条件下反应生成碳酸钠、氨气与水，反应离子方程式为：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案为：NH₄NO₃；离子键、共价键；NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-；
（4）工业上用氨气检验输送氯气的管道是否漏气，可观察到大量白烟，同时有单质氮气生成，生成的白烟为氯化铵，化学方程式为：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；该反应中氯气为氧化剂，氨气为还原剂，8mol氨气反应，只有2mol被氧化，被氧化的氨气与参与反应的氨气的质量之比2mol：8mol=1：4，
故答案为：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；1：4．

点评 本题考查位置结构与性质关系的综合应用，正确推断各元素为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生对知识的迁移运用，难度中等．