Question

U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．其中U與W可形成三角錐形分子A，U與X可形成常溫下呈液態(tài)的分子B，A、B均為10電子分子；Y元素原子的K層電子數(shù)與M層電子數(shù)相同；Z元素的單質(zhì)、氧化物均為原子晶體．請回答下列問題：
（1）Z元素在周期表中的位置

 

．W、X、Y、Z四種元素的原子半徑由小到大的順序是

 

 （用元素符號表示）．
（2）U與X形成的18電子化合物的電子式是

 

．實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氣體A的常用方法是：

 

．
（3）ZX₂與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）一定量的乙烷氣體燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)，放出QKJ熱量，產(chǎn)生的二氧化碳可與19.2g Y單質(zhì)正好完全反應(yīng)，寫出乙烷的熱化學(xué)方程式

 

．
（5）若將Y單質(zhì)與二氧化碳完全反應(yīng)生成的全部固體與足量的熱濃硝酸混合，充分反應(yīng)后，產(chǎn)物中二氧化碳和二氧化氮共aL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則Y單質(zhì)的質(zhì)量是

 

g（用含a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序數(shù)依次增大．其中U與W可形成三角錐形分子A，則U為H，W為N，A為NH₃，U與X可形成常溫下呈液態(tài)的分子B，A、B均為10電子分子，則X為O，B為H₂O；Y元素原子的K層電子數(shù)與M層電子數(shù)相同，則Y為Mg；Z元素的單質(zhì)、氧化物均為原子晶體，則Z為Si，然后利用元素及其單質(zhì)、化合物的性質(zhì)來解答．

解答： 解：依據(jù)分析可知：U為氫，W為氮，X為氧，Y為鎂，Z為硅，
（1）Si的質(zhì)子數(shù)為14，位于第三周期ⅣA族，原子的電子層數(shù)越多，半徑越大，同周期元素從左向右原子半徑在減小，則原子半徑為O＜N＜Si＜Mg，故答案為：第三周期ⅣA族；O＜N＜Si＜Mg；
（2）U與X形成的18電子化合物為H₂O₂，其電子式為，實(shí)驗(yàn)室常用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣，方法是：將濕潤的紅色濕潤的石蕊試紙靠近氣體，看是否變藍(lán)色，若變藍(lán)色，即為氨氣，
故答案為：；將濕潤的紅色濕潤的石蕊試紙靠近氣體，看是否變藍(lán)色，若變藍(lán)色，即為氨氣；
（3）SiO₂與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，故答案為：SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（4）Y為Mg，19.2gMg物質(zhì)的量為：

19.2g

24g/mol

=0.8mol，依據(jù)反應(yīng)2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C可知：2molMg-1molCO₂，故一定量的乙烷產(chǎn)生二氧化碳的物質(zhì)的量為0.4mol，即生成0.4mol二氧化碳放熱為Q，則生成4mol二氧化碳放熱為：10Q，故2mol乙烷氣體燃燒生成4mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)，放出10QKJ熱量，熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-10QKJ/mol，故答案為：2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-10QKJ/mol；
（5）Mg與二氧化碳的反應(yīng)為2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C，C與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化氮，設(shè)二氧化碳的物質(zhì)的量x，由電子守恒可知，x×4=（

aL

22.4L/mol

-x）×1，解得x=

a

112

mol，再由2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C可知，Mg的物質(zhì)的量為

a

112

mol×2=

a

56

mol，則Mg的質(zhì)量為

a

56

mol×24g/mol=

3a

7

，故答案為：

3a

7

．

點(diǎn)評：本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律，元素的推斷是解答本題的關(guān)鍵，應(yīng)熟悉分子的構(gòu)型、10電子微粒及氧化還原反應(yīng)來解答，難度不大．