Question

某銨態(tài)氮肥由W、X、Y、Z等4種短周期元素組成，其中W的原子半徑最小。
I．若Y、Z同主族，ZY₂是形成酸雨的主要物質(zhì)之一。
（1）將X、Y、Z的元素符號填在右圖所示元素周期表（局部）中的相應(yīng)位置上。

（2）X的最髙價氧化物對應(yīng)水化物的稀溶液與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為___             ___。
（3）一定條件下，1mol XW₃氣體與O₂完全反應(yīng)生成X元素的單質(zhì)和液態(tài)水，放出382.8 kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________。
II．若Z是形成化合物種類最多的元素。
（4）該氮肥的名稱是______（填一種）。
（5）HR是含Z元素的一元酸。室溫時，用0.250mol?L^—1NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液時，溶液的pH變化情況如圖所示。其中，a點表示兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)。

①右圖中x______7（填“>”、“<”或“=”）。
②室溫時，HR的電離常數(shù)K_a=______（填數(shù)值）。

Answer 1

（14分）
（1）（2分）
（2）3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O（3分）
（3）NH₃(g)+3/4O₂(g)=1/2N₂(g)+3/2H₂O(l)  △H=—382.8kJ?mol^—1，或4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(l)  △H=—1531.2 kJ?mol^—1（或其他合理答案，3分）
（4）碳酸氫銨（或其他合理答案）（2分）
（5）>   5.0×10^—6（各2分，共4分）

解析試題分析：（1）、NO_x、SO₂是形成酸雨的主要物質(zhì)，O、S均為第VIA族，氮肥組成元素中原子半徑最小的是H，由題意可知W、X、Y、Z分別為氫、氮、氧、硫，N位于第2周期第VA族，O位于第2周期第VIA族，S位于第3周期第VIA族；（2）、X是氮，其最高價氧化物對應(yīng)水化物為HNO₃，稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、NO和H₂O，該氧化還原反應(yīng)方程式為3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O；（3）、X、W為氮和氫，XW₃為NH₃，由題意可知，NH₃(g)+3/4O₂(g)=1/2N₂(g)+3/2H₂O(l)  △H=—382.8kJ?mol^—1，或者為4NH₃(g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(l)  △H=—1531.2 kJ?mol^—1；（4）、形成化合物種類最多的元素為碳，則含有四種元素的氮肥為(NH₄)₂CO₃、NH₄HCO₃或者碳酸銨和碳酸氫銨組成的混合物；（5）、①含有碳元素的一元酸由HCOOH、CH3COOH等，由于甲酸、乙酸是弱酸，則HR為一元弱酸，與氫氧化鈉恰好完全中和時生成強堿弱酸鹽，由水解規(guī)律可知溶液pH>7，則x>7；②室溫時HR溶液的pH=3，則c(H⁺)=10^—3mol?L^—1，由于HR+NaOH=NaR+H₂O中反應(yīng)物的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則c(HR)=0.250mol?L^—1×0.02L÷0.025L=0.200mol?L^—1，由于HRH⁺+R^—，則的起始濃度均為0，變化濃度和平衡濃度均為10^—3mol?L^—1，HR的變化濃度為10^—3mol?L^—1，平衡濃度為0.200mol?L^—1—10^—3mol?L^—1≈0.200mol?L^—1，則HR的電離常數(shù)Ka=c(H⁺)?c(R^—)/c(HR)== 5.0×10^—6。
考點：考查元素周期表中位置與元素及其重要化合物的性質(zhì)之間的關(guān)系、硝酸的重要化學(xué)性質(zhì)、熱化學(xué)方程式的書寫、氮肥的組成和分類、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用、鹽類的水解、pH計算、弱酸電離平衡常數(shù)的計算等相關(guān)知識。