Question

【題目】現有X、Y、Z、W、R、T六種短周期主族元素，它們的原子序數依次增大， W與R同主族，且W的氫化物常溫時為液態。X、Y的最外層電子數之和與Z的最外層電子數相等，X分別與Y、Z、W形成電子總數相等的分子。

請用化學用語回答下列問題：

（1）Y、Z、W元素的氫化物沸點由高到低的順序為____________（用化學式表示）。

（2）選取上述六種元素中的某些元素組成的化合物中，寫出既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質量最小的物質______________（寫電子式）。該物質與空氣在酸性條件下可構成燃料電池，該電池放電時，負極的反應式為_______________________________。

（3）請用一個化學方程式證明W元素的非金屬性強于R元素_________________________________。

（4）最近意大利羅馬大學的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的Z4氣態分子。Z4分子結構如圖所示，己知斷裂lmolZ-Z 吸收167kJ的熱量，生成lmol ZZ放出942kJ熱量。試寫出Z4氣態分子變成Z2氣態分子的熱化學方程式：_________________________________。

（5）①由X、Z、W三種元素形成的一種離子化合物，其水溶液中離子濃度由大到小的順序是________________________。

②寫出檢驗該化合物中陽離子的實驗操作方法是_________________________________________。

Answer 1

【答案】 H2O>NH3>CH4 C2H2-10e-+4H2O= 2CO2+10H+ O2+2H2S=S↓+2H2O N4(g):=2N2(g) △H=-882kJmol-1 c(NO3－)>c(NH4＋)>c(H＋)>c(OH－) 取少量樣品（溶液）于試管中，加入適量（濃）氫氧化鈉溶液并加熱，若產生使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，證明含有銨根離子。

【解析】本題考查元素周期律和元素周期表的應用，W的氫化物常溫下為液態，則W為O，W與R同主族，原子序數增大，即R為S，X分別與Y、Z、W形成電子總數相等的分子，因此推出X為H，X、Y的最外層電子數之和與Z的最外層電子數相等，Y為C，Z為N，都屬于短周期元素，因此T為Cl，（1）NH3和H2O含有分子間氫鍵，CH4沒有分子間氫鍵，因此CH4的沸點最低，H2O常溫下為液態，NH3常溫下為氣體，因此沸點高低：H2O>NH3>CH4；（2）含有極性鍵，應是至少兩種元素組成，且存在非極性共價鍵，存在同種元素構成化學鍵，相對分子質量最小，此物質為乙炔，其電子式為；根據原電池的工作原理，乙炔在負極上失電子，環境是酸性，負極電極反應式為C2H2＋4H2O－10e－=2CO2＋10H＋；（3）利用氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，即2H2S＋O2=S↓＋2H2O；（4）此反應是N4=2N2，1molN4中含有6molN－N，根據反應熱與鍵能的關系，△H=(6×167－2×942)kJ·mol－1=－882kJ·mol－1，因此熱化學反應方程式為：N4(g)=2N2(g) △H=-882kJ·mol－1；（5）①組成離子化合物是NH4NO3，屬于強酸弱堿鹽，溶液顯酸性，離子濃度大小順序是：c(NO3－)>c(NH4＋)>c(H＋)>c(OH－)；②該化合物中的陽離子是NH4＋，檢驗時一般轉化成NH3，具體步驟是：取少量樣品（溶液）于試管中，加入適量（濃）氫氧化鈉溶液并加熱，若產生使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，證明含有銨根離子。