Question

7．X、Y、Z、W四種短周期元素在周期表中的位置關(guān)系如圖：
I．若Z元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍
（1）W在周期表中的位置為第三周期第ⅦA族．
（2）Y和Z可組成的化合物的化學(xué)式為SO ₂、SO ₃．
（3）寫出銅和X的最高價(jià)氧化物水化物濃溶液反應(yīng)的離子方程式Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2H₂O+2NO₂↑．
Ⅱ．若Y和Z的核外電子數(shù)之和為22
（1）工業(yè)上生產(chǎn)Y氫化物的化學(xué)方程式為N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃．
（2）將X的最高價(jià)氧化物通入到硅酸鈉溶液中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液中有白色沉淀生成．
（3）X單質(zhì)與W的最高價(jià)氧化物水化物的濃溶液反應(yīng)，當(dāng)電子轉(zhuǎn)移0.4mol時(shí)，產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）是6.72L．

Answer 1

分析 I．若Z元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，由于Z是短周期元素，則Z應(yīng)該是第三周期元素，所以Z是硫元素，則W是氯元素，Y是氧元素，X是氮元素；
Ⅱ．若Y和Z的核外電子數(shù)之和為22，由于二者處于同一主族，核電荷數(shù)相差8個(gè)，所以Y是氮元素，Z是磷元素，則 W是硫，X是碳元素．
（1）工業(yè)上用氮?dú)馀c氫氣合成氨氣；
（2）碳酸的所形成的強(qiáng)于硅酸，將CO ₂通入到硅酸鈉溶液中會(huì)生成硅酸；
（3）碳單質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到+4價(jià)，失去4個(gè)電子，S元素的化合價(jià)從+6價(jià)降低到+4價(jià)，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算CO₂、SO₂的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算生成氣體的體積．

解答 解：I．若Z元素原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，由于Z是短周期元素，則Z應(yīng)該是第三周期元素，所以Z是硫元素，則W是氯元素，Y是氧元素，X是氮元素．
（1）氯元素在周期表中的位置為第三周期第ⅦA族，故答案為：第三周期第ⅦA族；
（2）O和S可組成的化合物的化學(xué)式為SO₂、SO₃，故答案為：SO ₂、SO₃；
（3）氮元素的最高價(jià)氧化物水化物是硝酸，具有強(qiáng)氧化性，則銅和濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為：Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2H₂O+2NO₂↑，
故答案為：Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2H₂O+2NO₂↑；
Ⅱ．若Y和Z的核外電子數(shù)之和為22，由于二者處于同一主族，核電荷數(shù)相差8個(gè)，所以Y是氮元素，Z是磷元素，則 W是硫，X是碳元素．
（1）工業(yè)上用氮?dú)馀c氫氣合成氨氣，反應(yīng)方程式為：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃，
故答案為：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃；
（2）碳酸的所形成的強(qiáng)于硅酸，將CO ₂通入到硅酸鈉溶液中會(huì)生成硅酸，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液中有白色沉淀生成，
故答案為：溶液中有白色沉淀生成；
（3）碳單質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到+4價(jià)，失去4個(gè)電子，S元素的化合價(jià)從+6價(jià)降低到+4價(jià)，得到2個(gè)電子，所以當(dāng)電子轉(zhuǎn)移0.4 mol時(shí)，產(chǎn)生0.1molCO₂和0.2molSO₂，則氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）是0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：6.72L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素周期表的結(jié)構(gòu)的綜合應(yīng)用，熟練掌握元素周期表的結(jié)構(gòu)與元素化合物性質(zhì)，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．