Question

X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，原子序數依次增大，X、Q同主族，X元素的原子半徑最小，Y元素原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，Z元素的最高價氧化物的水化物甲與其氣態氫化物化合生成一種鹽乙；X、Y、Z、Q四種元素都能與W元素形成原子個數比不相同的常見化合物．回答下列問題：
（1）Q的原子結構示意圖為

 

．
（2）Y和W相比，非金屬性較強的是

 

（用元素符號表示），下列事實能證明這一結論的是

 

（選填字母序號）．
a．常溫下，Y的單質呈固態，W的單質呈氣態
b．W的氣態氫化物的穩定性強于Y的氣態氫化物
c．Y與W形成的化合物中，Y呈正價
d．W的最高價氧化物的水化物酸性強于Y的最高價氧化物的水化物
（3）X、Y、W、Q四種元素組成的某無機化合物，受熱易分解．寫出少量該化合物的溶液與足量的Ca（OH）₂溶液反應的離子方程式：

 

．
（4）常溫下，甲、乙的水溶液pH均為5．則甲、乙的水溶液中由水電離出的H⁺濃度大小關系為：甲

 

乙（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）利用原電池原理，將X、Z的單質氣體分別通入電池的兩極，用質子導電陶瓷傳遞H⁺，可合成ZX₃，該電池的正極反應式為

 

．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，原子序數依次增大，Y元素原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，則Y原子有2個電子層，最外層電子數為4，則Y為碳元素；X、Q同主族，X元素的原子半徑最小，則X為氫元素，Q的原子序數大于碳元素，則Q為Na元素；Z元素的最高價氧化物的水化物甲與其氣態氫化物化合生成一種鹽乙，乙為銨鹽，則Z為氮元素、甲為HNO₃、乙為NH₄NO₃；X、Y、Z、Q四種元素都能與W元素形成原子個數比不相同的常見化合物，則W為氧元素，據此解答．

解答：解：X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，原子序數依次增大，Y元素原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，則Y原子有2個電子層，最外層電子數為4，則Y為碳元素；X、Q同主族，X元素的原子半徑最小，則X為氫元素，Q的原子序數大于碳元素，則Q為Na元素；Z元素的最高價氧化物的水化物甲與其氣態氫化物化合生成一種鹽乙，乙為銨鹽，則Z為氮元素、甲為HNO₃、乙為NH₄NO₃；X、Y、Z、Q四種元素都能與W元素形成原子個數比不相同的常見化合物，則W為氧元素，
（1）Q為Na元素，原子核外有11個電子，其原子結構示意圖為，
故答案為：；
（2）氧與碳同周期，自左而右非金屬性增強，則非金屬性O＞C，
a．單質的狀態都屬于物理性質，不能比較非金屬性強弱，故a錯誤；
b．W的氣態氫化物的穩定性強于Y的氣態氫化物，說明W的非金屬性更強，故b正確；
c．Y與W形成的化合物中，Y呈正價，說明W對鍵合電子吸引力更大，W的非金屬性更強，故c正確；
d．氧元素沒有含氧酸，不能利用最高價含氧酸的酸性比較非金屬性強弱，故d錯誤，
故答案為：氧；bc；
（3）H、C、O、Na四種元素組成的某無機化合物，受熱易分解，該化合物為NaHCO₃，少量NaHCO₃的溶液與足量的Ca（OH）₂溶液反應，生成碳酸鈣與氫氧化鈉、水，反應的離子方程式為：HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-=CaCO₃↓+2H₂O，
故答案為：HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-=CaCO₃↓+2H₂O；
（4）甲為HNO₃、乙為NH₄NO₃，常溫下，甲、乙水溶液pH均為5，則甲中水電離的氫離子濃度等于溶液之和氫氧根離子濃度為

10-14

10-5

mol/L=10^-9mol/L，乙中氫離子為水電離產生，其氫離子濃度為10^-5mol/L，故甲、乙的水溶液中由水電離出的H⁺濃度大小關系為：甲＜乙，
故答案為：＜；
（5）利用原電池原理，將H₂、N₂分別通入電池的兩極，用質子導電陶瓷傳遞H⁺，可合成NH₃，N₂在正極放電，與質子導電陶瓷傳遞H⁺結合生成NH₃，正極反應式為：N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃，
故答案為：N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃．

點評：本題考查位置結構性質的應用、常用化學用語、鹽類水解、原電池原理等，難度中等，（2）中d選項為易錯點，學生容易忽略氧元素沒有酸．