Question

A、B、C、D、E五种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大，A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等．B、C、D、E三种元素在周期表中相对位置如表，只有E元素的单质能与水反应生成两种酸．甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、C、D三种元素中的若干种组成（只有M分子同时含有三种元素），其中甲、乙为非金属单质，W由A和C组成，分子中含有18个电子，X分子含有10个电子，它们之间的相互转化关系如图：

B	C	D
			E

（1）E的单质与水反应的离子方程式为

 

；
（2）乙的电子式为

 

，元素A与B形成原子个数比为1：1的相对分子质量最小化合物的结构式为

 

；
（3）A、C、D三种元素组成一种强酸弱碱盐的化学式为

 

，其水溶液中各种离子浓度由大到小顺序为

 

；
（4）反应④的化学方程式为

 

；
（5）W作火箭燃料时，氧化剂可以是Z，已知32 g W气体完全和Z气体反应生成乙和气态X，放出576.85 kJ热量，写出该反应的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A、B、C、D、E五种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大．A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，推知元素A是H，则B、C、D位于第二周期，E位于第三周期．只有E元素的单质能与水反应生成两种酸，结合物质性质和结构判断E为Cl元素；所以B为C元素，C为N元素，D为O元素；
因为“只有M分子同时含有H、N、O三种元素”，所以M是HNO₃或NH₄NO₃，W由H和N组成，分子中含有18个电子，则M为肼（N₂H₄）．而三种元素组成的三种单质（H₂、N₂、O₂）中，只有O₂具有较强的氧化性，故单质甲是O₂、单质乙是N₂，X是H₂O．依次可推导出Y是NO、Z是NO₂．
（1）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸；
（2）乙为N₂，含有氮氮三键，它的电子式为 ，元素H和C形成原子个数比为1：1的相对分子质量最小化合物为C₂H₂，结构式为H-C≡C-H；
（3）H、N、O三种元素组成一种强酸弱碱盐的化学式为NH₄NO₃，NH₄NO₃溶液中，铵根离子水解，溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺），水解程度很小，c（NH₄⁺）远大于c（H⁺）；
（4）NO₂与H₂O反应生成HNO₃与NO，反应方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（5）32 g气态N₂H₄的物质的量为1mol，完全和O₂反应生成N₂和2H₂O（l），放出576.85 kJ热量，则热化学方程式为N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-576.85kJ?mol^-1．

解答： 解：A、B、C、D、E五种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大．A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，推知元素A是H，则B、C、D位于第二周期，E位于第三周期．只有E元素的单质能与水反应生成两种酸，结合物质性质和结构判断E为Cl元素；所以B为C元素，C为N元素，D为O元素；
因为“只有M分子同时含有H、N、O三种元素”，所以M是HNO₃或NH₄NO₃，W由H和N组成，分子中含有18个电子，则M为肼（N₂H₄）．而三种元素组成的三种单质（H₂、N₂、O₂）中，只有O₂具有较强的氧化性，故单质甲是O₂、单质乙是N₂，X是H₂O．依次可推导出Y是NO、Z是NO₂．
（1）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸，应写化学式，离子方程式为Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO，故答案为：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO；
（2）乙为N₂，含有氮氮三键，它的电子式为 ，元素H和C形成原子个数比为1：1的相对分子质量最小化合物为C₂H₂，结构式为H-C≡C-H，
故答案为：；H-C≡C-H；
（3）H、N、O三种元素组成一种强酸弱碱盐的化学式为NH₄NO₃，NH₄NO₃溶液中，铵根离子水解，溶液呈酸性，所以c（H⁺）＞c（OH^-），c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺），水解程度很小，c（NH₄⁺）远大于c（H⁺），所以离子浓度由大到小的顺序为c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：NH₄NO₃；c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）NO₂与H₂O反应生成HNO₃与NO，反应方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（5）32 g气态N₂H₄的物质的量为1mol，完全和O₂反应生成N₂和2H₂O（l），放出576.85 kJ热量，则热化学方程式为N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-576.85kJ?mol^-1，故答案为：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-576.85kJ?mol^-1．

点评：本题考查了物质性质的分析判断，物质转化的推断方法和物质性质的应用，题目难度中等，“位-构-性”、盐类水解原理的应用、热化学方程式的书写是解题关键．