Question

已知X、Y、Z、W、Q都是周期表中短周期的元素，它们的核电荷数依次增大．其中X、Y、Z是同周期的非金属元素．X的一种单质是自然界硬度最大的矿物；Z的一种单质的一个分子由三个原子构成，常用作游泳池水的消毒剂；W的氧化物既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液；Q的单质常用于消毒和漂白．
回答下列问题：
（1）写出X的单质与浓硝酸反应的化学方程式

 

．
（2）Q的单质用于消毒时发生的第一步反应的离子方程式为

 

．
（3）将少量YZ₂通入过量小苏打溶液中，使逸出的气体通过装有足量过氧化钠颗粒的干燥管（此时YZ或YZ₂与过氧化钠不反应），最后收集到的气体是

 

．
（4）Y的氢化物可与灼热的氧化铜反应生成Y的单质，此反应的化学方程式为

 

．
（5）实验室制备W的最高价氧化物的水化物的离子方程式为

 

．

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：X、Y、Z是同周期的非金属元素，X的一种单质是自然界硬度最大的矿物，该单质为金刚石，则X为C元素；
Z的一种单质的一个分子由三个原子构成，常用作游泳池水的消毒剂，则该单质为臭氧，则Z为O元素；
根据核电荷数按照X、Y、Z的顺序依次增大可知，Y为N元素；
W的氧化物既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液，该氧化物为氧化铝，则W为Al元素；
Q的单质常用于消毒和漂白，该单质为氯气，则则Q为Cl元素，
根据分析可知：X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Al元素、Q为Cl元素．

解答： 解：X、Y、Z是同周期的非金属元素，X的一种单质是自然界硬度最大的矿物，该单质为金刚石，则X为C元素；Z的一种单质的一个分子由三个原子构成，常用作游泳池水的消毒剂，则该单质为臭氧，则Z为O元素；根据核电荷数按照X、Y、Z的顺序依次增大可知，Y为N元素；W的氧化物既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液，该氧化物为氧化铝，则W为Al元素；Q的单质常用于消毒和漂白，该单质为氯气，则则Q为Cl元素，
（1）X为C元素，单质碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为：C+4HNO₃（浓）=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂0；
故答案为：C+4HNO₃（浓）=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂0；
（2）氯气溶于水后生成了次氯酸和盐酸，氯气、水、次氯酸在离子反应中保留化学式，则离子反应为：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO，
故答案为：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO；
（3）设NO₂为3mol，涉及的反应有：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，HNO₃+NaHCO₃═NaNO₃+CO₂↑+H₂O，
2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，2NO+O₂═2NO₂，则3molNO₂生成2molHNO₃和1molNO，
通入小苏打后气体为2molCO₂和1molNO，通入足量过氧化钠后生成1molO₂和1molNO，
1molO₂和1molNO反应后生成1molNO₂，剩余0.5molO₂，故最后收集到的气体为：1molNO₂和0.5molO₂，
故答案为：NO₂和O₂；
（4）Y的氢化物为氨气，氨气与氧化铜反应生成氮气、铜和水，反应的化学方程式为：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：3CuO+2NH₃

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（5）W为最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，实验室中用氨水与氯化铝溶液反应制取氢氧化铝，反应的离子方程式为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

点评：本题考查了物质、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，正确推断各元素名称为解答关键，注意明确原子结构与元素周期表、元素周期律的关系，试题知识点较多、综合性较强，是一道质量不错的题目．