Question

16．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，已知：W的一種原子的原子核中沒有中子；Y與X相鄰，Y與Z也相鄰；X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為3的整數(shù)倍；元素Z在地殼中含量最高．試回答下列各題：
（1）由W、X、Z三種元素可組成A、B、C三種常見的有機化合物，其中A和B是日常生活中常用調(diào)味品的主要成分，且A呈酸性，A與B能夠反應生成C，寫出B在Cu作用下與O₂反應的化學方程式2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃COOH+2H₂O．
（2）由W、X、Y、Z四種元素中的三種元素組成的某種化合物，其濃溶液可與其中第四種元素的單質(zhì)發(fā)生反
應，寫出該反應的化學方程式：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（3）XW₄是一種重要能源物質(zhì)，如圖是1.01×10⁵Pa下，1mol XW₄燃燒生成穩(wěn)定化合物過程中的能量變化示
意圖，其熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-（b-a）kJ•mol^-1；．
（4）向50mL 4mol•L^-1的NaOH溶液中通入2.24L元素X的最高價氧化物（標準狀況），反應后溶液呈堿性．
填（“中性”、“酸性”、或“堿性”），再向該溶液中滴加Al₂（SO₄）₃溶液，現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，有氣體生成，產(chǎn)生該現(xiàn)象的離子方程式為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（5）W、X、Y、Z四種元素全部或部分可組成多種無機鹽，其組成可表示為W₄Y₂Z₃的鹽溶液中離子濃度由大
到小的順序為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；組成可表示為W₅XYZ₃的鹽溶液中加入少量NaOH溶液，反應的離子方程式為HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，W的一種原子的原子核中沒有中子，則W為氫元素；元素Z在地殼中含量最高，則Z為氧元素；Y與X相鄰，Y與Z也相鄰，X、Y的原子序數(shù)小于氧元素，則X、Y、Z為同周期相鄰，則X為碳元素、Y為氮元素，X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為3的整數(shù)倍，符合題意．
（1）由H、C、O三種元素可組成A、B、C三種常見的有機化合物，A和B是日常生活中常用調(diào)味品的主要成分，為乙酸、乙醇，且A呈酸性，A與B能夠反應生成C，則A為乙酸、B為乙醇，C為乙酸乙酯；
（2）由H、C、N、O四種元素中的三種元素組成的某種化合物，其濃溶液可與其中第四種元素的單質(zhì)發(fā)生反應，應是濃硝酸與碳反應生成二氧化碳、二氧化氮、水；
（3）由圖可知，1mol甲烷燃燒放出熱量為（b-a）kJ，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應熱書寫熱化學方程式；
（4）50mL 4mol•L^-1的NaOH溶液中NaOH為0.2mol，通入二氧化碳為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，二者恰好反應生成NaHCO₃；
（5）H、N、O三種元素可組成一種無機鹽，其組成可表示為W₄Y₂Z₃，該物質(zhì)為NH₄NO₃，銨根離子水解，溶液呈酸性，硝酸根濃度大于銨根離子濃度；
組成可表示為W₅XYZ₃的鹽為NH₄HCO₃，加入少量氫氧化鈉，與碳酸氫根反應生成碳酸根離子與水．

解答 解：W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，W的一種原子的原子核中沒有中子，則W為氫元素；元素Z在地殼中含量最高，則Z為氧元素；Y與X相鄰，Y與Z也相鄰，X、Y的原子序數(shù)小于氧元素，則X、Y、Z為同周期相鄰，則X為碳元素、Y為氮元素，X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為3的整數(shù)倍，符合題意．
（1）由H、C、O三種元素可組成A、B、C三種常見的有機化合物，A和B是日常生活中常用調(diào)味品的主要成分，為乙酸、乙醇，且A呈酸性，A與B能夠反應生成C，則A為乙酸、B為乙醇，C為乙酸乙酯，B在Cu作用下與O₂反應的化學方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃COOH+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃COOH+2H₂O；
（2）由H、C、N、O四種元素中的三種元素組成的某種化合物，其濃溶液可與其中第四種元素的單質(zhì)發(fā)生反應，應是濃硝酸與碳反應生成二氧化碳、二氧化氮、水，反應方程式：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）由圖可知，1mol甲烷燃燒放出熱量為（b-a）kJ，反應熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-（b-a）kJ•mol^-1；，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-（b-a）kJ•mol^-1；
（4）50mL 4mol•L^-1的NaOH溶液中NaOH為0.2mol，通入二氧化碳為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，二者恰好反應生成NaHCO₃，由于碳酸氫根水解：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，導致溶液顯示堿性，再向該溶液中滴加Al₂（SO₄）₃溶液，發(fā)生離子反應：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，現(xiàn)象為：產(chǎn)生白色沉淀，有氣體生成，
故答案為：堿性；產(chǎn)生白色沉淀，有氣體生成；2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（5）（5）H、N、O三種元素可組成一種無機鹽，其組成可表示為W₄Y₂Z₃，該物質(zhì)為NH₄NO₃，銨根離子水解，溶液呈酸性，硝酸根濃度大于銨根離子濃度，離子濃度為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
組成可表示為W₅XYZ₃的鹽為NH₄HCO₃，加入少量氫氧化鈉，與碳酸氫根反應生成碳酸根離子與水，反應的離子方程式為：HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O，
故答案為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關系、元素化合物性質(zhì)、常用化學用語、鹽類水解、化學計算等，推斷元素是解題的關鍵，難度中等．注意掌握離子濃度大小比較方法．