Question

【題目】短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，且四種元素分別位于不同的主族，它們的單質(zhì)常溫下均呈氣態(tài)。X、Y、W處于不同周期，且在一定條件下其單質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)：X2+Y2→甲，X2+W2→乙，已知，甲、乙常溫下均為氣態(tài)，且兩者在空氣中相遇時可化合成丙。試回答下列問題：

(1)Y和Z對應(yīng)的氫化物比較穩(wěn)定的是：_____________。(填化學(xué)式)

(2)化合物丙屬于_____晶體(填晶體類型)，其水溶液顯酸性，用離子方程式表示其原因：___。

(3)X、Z可組成四原子化合物丁，丁中所含的化學(xué)鍵類型為：____________鍵，請說出化合物丁的一種常見用途：__________________________；

(4)X、Y組成的化合物Y2X4可以與Z2構(gòu)成清潔高效的燃料電池，若電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為：__________________________。

(5)一定條件下，取 3.4 g甲氣體置于1 L恒容的容器中，4分鐘后，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/span>1.2倍，且不再變化，該反應(yīng)中甲氣體的轉(zhuǎn)化率為：_____________。

Answer 1

【答案】H2O 離子 NH4++H2ONH3·H2O+H+ 共價 作生氧劑、殺菌劑、消毒劑、漂白劑等 N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O 20%

【解析】

根據(jù)X、Y、Z、W為四種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，X、Y、W處于不同周期，則X為H；由反應(yīng)X2+Y2→甲，X2+W2→乙，甲、乙可化合生成離子化合物丙，則丙為氯化銨，即Y為N元素，W為Cl元素；由這些元素所組成的單質(zhì)在常溫下均呈氣態(tài)，四種元素分別位于不同的主族，則Z為O元素。

(1)Y是N元素，Z是O元素，由于非金屬性O>N，所以二者對應(yīng)的氫化物比較穩(wěn)定的是H2O；

(2)化合物丙是NH4Cl，該物質(zhì)屬于離子晶體；它是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中NH4+發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的OH-，當(dāng)達(dá)到水解平衡時，由于c(H+)>c(OH-)，所以溶液顯酸性，用離子方程式表示為：NH4++H2ONH3·H2O+H+；

(3)X、Z可組成的四原子化合物丁是H2O2，丁中所含的化學(xué)鍵類型有極性共價鍵和非極性共價鍵；該物質(zhì)具有氧化性，可以氧化其它物質(zhì)，起殺菌消毒作用；在實驗室中可以制取氧氣；還可以作漂白劑等；

(4)X、Y組成的化合物N2H4可以與O2構(gòu)成清潔高效的燃料電池，N2H4發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極燃料，若電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；

(5)甲為NH3，3.4g甲的物質(zhì)的量為0.2mol，將其置于1 L恒容的容器中，發(fā)生可逆的化學(xué)反應(yīng)：2NH3N2+3H2，根據(jù)方程式可知：每有2molNH3分解，會產(chǎn)生1molN2、3molH2，氣體的物質(zhì)的量增加2mol，由于在恒容密閉容器中，氣體的物質(zhì)的量的比等于容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)之比，假設(shè)反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為xmol，則反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量增加了xmol，4分鐘后，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/span>1.2倍，且不再變化，(0.2+x)÷0.2=1.2，解得x=0.04mol，所以該反應(yīng)中甲氣體的轉(zhuǎn)化率為(0.04mol÷0.2mol)×100%=20%。