Question

X、Y、Z、W四種短周期元素，其中X、Y、Z的原子序數之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫常壓下都是無色氣體，在適當的條件下可以發生如下圖所示的變化：
已知一個B分子中含有的Z元素的原子個數比一個C分子中少一個．而W的單質在常溫常壓下為固體，并且W元素是形成化合物種類最多的元素．請回答下列問題：
（1）元素X在周期表中的位置______，Y單質的電子式______．
（2）化合物C在一定條件下生成化合物A的化學方程式______．
（3）常溫下，將C通入元素Y的最高價氧化物的水化物的水溶液中，恰好完全反應時溶液呈______性（填“酸”、“堿”、“中”）；此時溶液中離子濃度由大到小的順序為______．
（4）由X、Y、Z、W四種元素組成的無機酸酸式鹽，與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式為______．
（5）由X、Z、W三種元素可以形成化合物W₂Z₆X，其蒸汽通過灼熱的氧化銅，黑色的氧化銅會逐漸變紅，則該反應的化學方程式為______．

Answer 1

解：X、Y、Z、W四種短周期元素，其中X、Y、Z的原子序數之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫常壓下都是無色氣體，則三種氣體單質為氫氣、氮氣、氧氣．三種氣體單質相互反應生成H₂O、NH₃、NO，一個B分子中含有的Z元素的原子個數比一個C分子中少一個，則B為H₂O，C為NH₃，Z為氫元素．由關系圖可知：Z單質與X單質反應生成B（H₂O），故X為氧元素；Z單質與Y單質反應生成C（NH₃），故Y為氮元素；所以A為NO．W的單質在常溫常壓下為固體，并且W元素是形成化合物種類最多的元素，則W為碳元素．
即X為氧元素，Y為氮元素，Z為氫元素，W為碳元素；A為NO，B為H₂O，C為NH₃．
（1）X為氧元素，原子核外有8個電子，有2個電子層，最外層電子數為，處于周期表中第2周期第ⅥA族．Y為氮元素，其單質為N₂，氮原子之間形成3對共用電子對，電子式為，故答案為：第2周期第ⅥA族；；
（2）C為NH₃，A為NO，氨氣在催化劑并加熱的條件下生成一氧化氮與水，反應方程式為4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；
（3）Y為氮元素，最高價氧化物的水化物為HNO₃，氨氣與硝酸反應生成硝酸銨，硝酸銨屬于強酸弱堿鹽，銨根離子水解，溶液呈酸性，所以 c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺），c（H⁺）＞c（OH^-），水解程度不大銨根離子濃度遠大于氫離子濃度，所以離子濃度c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：酸； c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）由X、Y、Z、W四種元素組成的無機酸酸式鹽為NH₄HCO₃，NH₄HCO₃與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應生成碳酸鈉、氨氣與水，反應的離子方程式為 NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^- NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，故答案為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^- NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-；
（5）X為氧元素，Z為氫元素，W為碳元素，三種元素形成化合物C₂H₆O，其蒸汽通過灼熱的氧化銅，黑色的氧化銅會逐漸變紅，則該化合物為乙醇CH₃CH₂OH，該反應的化學方程式為
CH₃CH₂OH+CuO CH₂CHO+Cu+H₂O，故答案為：CH₃CH₂OH+CuO CH₂CHO+Cu+H₂O．
分析：X、Y、Z、W四種短周期元素，其中X、Y、Z的原子序數之和為16，X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫常壓下都是無色氣體，則三種氣體單質為氫氣、氮氣、氧氣．三種氣體單質相互反應生成H₂O、NH₃、NO，一個B分子中含有的Z元素的原子個數比一個C分子中少一個，則B為H₂O，C為NH₃，Z為氫元素．由關系圖可知：Z單質與X單質反應生成B（H₂O），故X為氧元素；Z單質與Y單質反應生成C（NH₃），故Y為氮元素；所以A為NO．W的單質在常溫常壓下為固體，并且W元素是形成化合物種類最多的元素，則W為碳元素．
點評：本題考查元素化合物推斷、常用化學用語、鹽類水解等，難度中等，元素與物質推斷是關鍵，突破口為X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫常壓下都是無色氣體，再結合相互轉化推斷．