Question

8．有X、Y、Z、W  四种含14个电子的粒子，其结构特点如下：

粒子代码	X	Y	Z	W
原子核数	单核	不同元素构成的两核	同元素构成的两核	同元素构成的两核
粒子的电荷数	0	0	两个负电荷	0

（1）A 原子核外比 X 原子多3个电子，A 的原子结构示意图是，含1mol X 的氧化物晶体中含有共价键数目为4N_A或2.408×10²⁴
（2）Z与钙离子组成的化合物的电子式为
（3）28g Y 完全燃烧放出的热量是283.0kJ，写出 Y 燃烧的热化学方程式2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566.0kJ/mol
（4）组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲有如图所示转化关系（反应条件和其他物质已略）甲$\stackrel{丁}{→}$乙$\stackrel{丁}{→}$丙
①写出丁在高温下与水反应的化学方程式3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂或C+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂
②组成W的元素的简单氢化物极易溶于水的主要原因是NH₃与H₂O间能形成氢键，该氢化物与空气可以构成一种燃料电池，电解质溶液是KOH，其负极的电极反应式为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W  四种含14个电子的粒子，X是单核粒子，电荷数为0，所以为原子，则X为Si；
Y是不同元素构成的两核电子，电荷数为0，所以为分子，为CO；
Z是同种元素构成的两核微粒，带电荷电荷负电荷，则Z为C₂^2-；
W是同种元素构成的两核，粒子所带电荷数是0，为N₂；
（1）A 原子核外比 X 原子多3个电子，则A是Cl元素，Cl原子核外有17个电子，有3个电子层；
二氧化硅晶体中每个Si原子含有四个Si-O键；
（2）Z与钙离子组成的化合物为CaC₂，碳化钙电子式为；
（3）Y是CO，28gCO的物质的量是1mol，1molCO 完全燃烧放出的热量是283.0kJ，则2molCO完全燃烧放出566.0kJ热量，据此书写燃烧的热化学方程式；
（4）组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲为硝酸，硝酸和丁反应生成乙，乙能和丁反应生成丙，硝酸具有强氧化性，则丁为C，乙为CO₂、丙为CO，丁也可以是Fe，则乙为Fe（NO₃）₃、丙为Fe（NO₃）₂
①C在高温下与水反应生成CO和氢气，Fe和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；
②组成W的元素的简单氢化物是氨气，能形成分子间氢键的物质极易溶于水，该氢化物与空气可以构成一种燃料电池，电解质溶液是KOH，负极上通入氨气，氨气失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水．

解答 解：X、Y、Z、W  四种含14个电子的粒子，X是单核粒子，电荷数为0，所以为原子，则X为Si；
Y是不同元素构成的两核电子，电荷数为0，所以为分子，为CO；
Z是同种元素构成的两核微粒，带电荷电荷负电荷，则Z为C₂^2-；
W是同种元素构成的两核，粒子所带电荷数是0，为N₂；
（1）A 原子核外比 X 原子多3个电子，则A是Cl元素，Cl原子核外有17个电子，有3个电子层，原子结构示意图为；
二氧化硅晶体中每个Si原子含有四个Si-O键，含1mol X 的氧化物晶体中含有共价键数目为4N_A或2.408×10²⁴，
故答案为：；4N_A或2.408×10²⁴；
（2）Z与钙离子组成的化合物为CaC₂，碳化钙电子式为，
故答案为：；
（3）Y是CO，28gCO的物质的量是1mol，1molCO 完全燃烧放出的热量是283.0kJ，则2molCO完全燃烧放出566.0kJ热量，燃烧的热化学方程式为2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566.0 kJ/mol，
故答案为：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566.0 kJ/mol；
（4）组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲为硝酸，硝酸和丁反应生成乙，乙能和丁反应生成丙，硝酸具有强氧化性，则丁为C，乙为CO₂、丙为CO，丁也可以是Fe，则乙为Fe（NO₃）₃、丙为Fe（NO₃）₂，
①Fe和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，C在高温下与水反应生成CO和氢气，反应方程式分别为3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂或C+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂，故答案为：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂或C+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂；
②组成W的元素的简单氢化物是氨气，能形成分子间氢键的物质极易溶于水，氨气和水之间易形成氢键而导致氨气极易溶于水；
该氢化物与空气可以构成一种燃料电池，电解质溶液是KOH，负极上通入氨气，氨气失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水，电极反应式为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，
故答案为：NH₃与H₂O间能形成氢键；2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，为高频考点，涉及原电池原理、氢键、热化学反应方程式的书写、物质结构等知识点，综合性较强，侧重考查基本原理及物质结构，难点是燃料电池电极反应式的书写．