Question

14．X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，它們在周期表中的相對位置如表；X元素最低負(fù)化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等；Z是地殼中含量最多的金屬元素

	X	Y
Z		W	Q

（1）元素Q在周期表中的位置是第三周期ⅥA族，Z的離子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）W的最高價氧化物的化學(xué)式為P₂O₅，Y原子與氫原子構(gòu)成的五核10電子微粒的電子式為．
（3）X和氫可形成多種化合物分子，其中一種分子含18個電子，其分子式為C₂H₆．
（4）關(guān)于Y的氣態(tài)氫化物甲：
①寫出甲與Q的最高價氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄．
②在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂ 的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O．該反應(yīng)的氧化劑是H₂O₂，當(dāng)有0.1mol甲參加反應(yīng)時，電子轉(zhuǎn)移0.3 mol．
（5）Q和Y形成的一種二元化合物具有色溫效應(yīng)，其相對分子質(zhì)量在170～190之間，且Q的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為69.6%，則該化合物的分子式為S₄N₄．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，由它們在周期表中的相對位置，可知X、Y處于第二周期，Z、W、Q處于第三周期，X元素最低負(fù)化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等，則X為C元素，Z是地殼中含量最多的金屬元素，則Z為Al，可推知Y為N元素、W為P元素、Q為S元素．
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)；Z的離子核外有10個電子，有2個電子層，各層電子數(shù)為2、8；
（2）W的最高價氧化物為五氧化二磷，Y原子與氫原子構(gòu)成的五核10電子微粒為NH₄⁺；
（3）X和氫可形成多種化合物分子，其中一種分子含18個電子，只能含有2個C原子，H原子數(shù)目為6；
（4）Y的氣態(tài)氫化物甲為NH₃，
①Q(mào)的最高價氧化物對應(yīng)水化物為H₂SO₄，與氨氣反應(yīng)生成硫酸銨；
②氨氣的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂ 的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，應(yīng)生成氮?dú)馀c水，所含元素化合價降低的反應(yīng)物為氧化劑，根據(jù)N元素化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子；
（5）根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算化合物中N、S原子數(shù)目之比，結(jié)合相對分子質(zhì)量確定化學(xué)式．

解答 解：X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，由它們在周期表中的相對位置，可知X、Y處于第二周期，Z、W、Q處于第三周期，X元素最低負(fù)化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等，則X為C元素，Z是地殼中含量最多的金屬元素，則Z為Al，可推知Y為N元素、W為P元素、Q為S元素．
（1）Q為S元素，處于周期表中第三周期ⅥA族，Al³⁺離子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：第三周期ⅥA族；；
（2）W的最高價氧化物為P₂O₅，Y原子與氫原子構(gòu)成的五核10電子微粒為NH₄⁺，電子式為，故答案為：P₂O₅；；
（3）X和氫可形成多種化合物分子，其中一種分子含18個電子，只能含有2個C原子，H原子數(shù)目為6，分子式為C₂H₆，故答案為：C₂H₆；
（4）Y的氣態(tài)氫化物甲為NH₃，
①Q(mào)的最高價氧化物對應(yīng)水化物為H₂SO₄，與氨氣反應(yīng)生成硫酸銨，反應(yīng)方程式為：2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄，故答案為：2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄；
②氨氣的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂ 的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，應(yīng)生成氮?dú)馀c水，反應(yīng)方程式為：2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O，H₂O₂中O元素化合價降低，H₂O₂為氧化劑，反應(yīng)中N元素化合價由-3價升高為0價，0.1mol甲參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子為0.3mol，
故答案為：2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O；H₂O₂；0.3；
（5）Y為N元素，Q為S元素，形成的化合物中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69.6%，則S和N原子個數(shù)比為$\frac{69.6%}{32}$：$\frac{1-69.6%}{14}$=1：1，其相對分子質(zhì)量在170～190之間，設(shè)化學(xué)式為（SN）_x，則170＜46x＜190，解得x=4時，故二者形成的分子式為S₄N₄，故答案為：S₄N₄．

點(diǎn)評 本題考查元素周期表與元素周期律、常用化學(xué)用語等，難度中等，注意對元素周期律的理解掌握．