Question

11．X、Y、Z、M、N是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，相關(guān)信息如表：

元素	相關(guān)信息
X	X元素可形成自然界中硬度最大的物質(zhì)
Y	其單質(zhì)為雙原子分子，其最簡單氫化物的水溶液能使酚酞變紅
Z	Z是短周期內(nèi)最容易失去電子的元素
M	M的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為34，中子數(shù)為18
N	N是具有紫紅色光澤的金屬，有很好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性

（1）M在元素周期表中的位置為第三周期ⅥA族． X的最高價氧化物的電子式．
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將4.48L X的最高價氧化物通入1L 0.3mol•L^-1 Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3OH^-+2CO₂=HCO₃^-+CO₃^2-+H₂O．
（3）Y的氫化物Y₂H₄是火箭的常見燃料，已知16.0g該液態(tài)燃料在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時，放出312kJ熱量．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624 kJ•mol^-1．
（4）元素N與人體分泌物中的鹽酸以及空氣反應(yīng)可生成超氧酸（HO₂）：N+HCl+O₂═NCl+HO₂，HO₂不僅是一種弱酸而且也是一種自由基，具有極高的活性．下列有關(guān)該反應(yīng)的說法錯誤的是C．
A．氧化劑是O₂
B．HO₂在堿中不能穩(wěn)定存在
C．氧化產(chǎn)物是HO₂
D.1mol N參加反應(yīng)就有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
（5）Y、Z兩元素形成的化合物H可用于汽車的安全氣囊，取6.5g H充分撞擊分解后得到兩種單質(zhì)，其中一種氣體單質(zhì)的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為3.36L，則H的化學(xué)式為NaN₃，該物質(zhì)的晶體類型為離子晶體．

Answer 1

分析 X、Y、Z、M、N是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，X元素可形成自然界中硬度最大的物質(zhì)，則X為C元素；Y單質(zhì)為雙原子分子，其最簡單氫化物的水溶液能使酚酞變紅，則Y為N元素；Z是短周期內(nèi)最容易失去電子的元素，則Z為Na；M的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為34，中子數(shù)為18，其質(zhì)子數(shù)為34-18=16，故M為S元素；N是具有紫紅色光澤的金屬，有很好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，則N為Cu．
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、族序數(shù)=最外層電子數(shù)； X的最高價氧化物為CO₂；
（2）X的最高價氧化物為CO₂，Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物為NaOH，4.48L CO₂為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，NaOH物質(zhì)的量為1L×0.3mol•L^-1=0.3mol，由于1：2＜n（CO₂）：n（NaOH）=2：3＜1：1，故反應(yīng)生成Na₂CO₃、NaHCO₃，根據(jù)鈉離子、碳原子守恒計(jì)算Na₂CO₃、NaHCO₃物質(zhì)的量，進(jìn)而書寫離子方程式；
（3）發(fā)生反應(yīng)：N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O，計(jì)算1mol N₂H₄反應(yīng)放出的熱量，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式；
（4）發(fā)生反應(yīng)：Cu+HCl+O₂═CuCl+HO₂，
A．氧元素化合價降低，氧氣為氧化劑；
B．HO₂是一種弱酸，可與堿反應(yīng)；
C．還原產(chǎn)物是HO₂；
D．根據(jù)Cu元素化合價計(jì)算轉(zhuǎn)移電子；
（5）N、Na兩元素形成的化合物H可用于汽車的安全氣囊，加熱H使其完全分解，生成兩種單質(zhì)，即生成氮?dú)�、鈉單質(zhì)，計(jì)算氮?dú)�、鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)H中Na、N原子數(shù)目之比確定化學(xué)式．

解答 解：X、Y、Z、M、N是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，X元素可形成自然界中硬度最大的物質(zhì)，則X為C元素；Y單質(zhì)為雙原子分子，其最簡單氫化物的水溶液能使酚酞變紅，則Y為N元素；Z是短周期內(nèi)最容易失去電子的元素，則Z為Na；M的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為34，中子數(shù)為18，其質(zhì)子數(shù)為34-18=16，故M為S元素；N是具有紫紅色光澤的金屬，有很好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，則N為Cu．
（1）M為S元素，在元素周期表中的位置為：第三周期ⅥA族，X的最高價氧化物為CO₂，電子式為，
故答案為：第三周期ⅥA族；；
（2）X的最高價氧化物為CO₂，Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物為NaOH，4.48L CO₂為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，NaOH物質(zhì)的量為1L×0.3mol•L^-1=0.3mol，由于1：2＜n（CO₂）：n（NaOH）=2：3＜1：1，故反應(yīng)生成Na₂CO₃、NaHCO₃，令Na₂CO₃、NaHCO₃物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{2x+y=0.3}\end{array}\right.$，解得x=y=0.1，故發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：3OH^-+2CO₂=HCO₃^-+CO₃^2-+H₂O，
故答案為：3OH^-+2CO₂=HCO₃^-+CO₃^2-+H₂O；
（3）N₂H₄是火箭的常見燃料，16.0g N₂H₄液態(tài)燃料在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時，放出312kJ熱量，1mol N₂H₄反應(yīng)放出的熱量為312kJ×$\frac{1mol×32g/mol}{16g}$=642kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624 kJ•mol^-1，
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624 kJ•mol^-1；
（4）發(fā)生反應(yīng)：Cu+HCl+O₂═CuCl+HO₂，
A．O₂中氧元素的化合價是0價，HO₂中氧元素的平均化合價是-0.5價，元素化合價降低，故O₂作氧化劑，故A正確；?
B．HO₂為超氧酸，是一種弱酸，可與堿反應(yīng)，故HO₂在堿中不能穩(wěn)定存在，故B正確；
C．還原產(chǎn)物是HO₂，故C錯誤；
D．1molCu參加反應(yīng)生成+1價銅離子，有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故D正確，
故選：C；
（5）N、Na兩元素形成的化合物H可用于汽車的安全氣囊，加熱H使其完全分解，生成兩種單質(zhì)，即生成氮?dú)�、鈉單質(zhì)，氮?dú)馕镔|(zhì)的量=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol、其質(zhì)量=0.15mol×28g/mol=4.2g，故Na元素質(zhì)量=6.5g-4.2g=2.3g，物質(zhì)的量=$\frac{2.3g}{23g/mol}$=0.1mol，故H中Na、N原子數(shù)目之比=0.1mol：0.15mol×2=1：3，則H為NaN₃，屬于離子晶體，
故答案為：NaN₃；離子晶體．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、電子式、化學(xué)計(jì)算、離子方程式、熱化學(xué)方程式、物質(zhì)推斷等，是對學(xué)生綜合能力與知識遷移應(yīng)用考查，難度中等．