Question

原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族．
（1）W元素在周期表中的位置為

第三周期第VⅠA族

；寫出Y元素原子的價電子排布式：

2S²2P³

；
（2）由X、Z兩元素可以組成A、B兩種化合物，A在一定條件下可以分解成B，A的分子屬于

極性

（填“極性”、“非極性”）分子．
（3）一定條件下，Y的單質(zhì)氣體與X的單質(zhì)氣體充分反應生成6.8g C氣體（已知n（X）：n（Y）=3：1）可放出18.44kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為

N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol

．
（4）由X、Y、Z、W四種元素組成的一種離子化合物D
①已知1mol D能與足量NaOH濃溶液反應生成標準狀況下44.8L氣體．寫出加熱條件下D與NaOH溶液反應的離子方程式

NH₄⁺+OH^-

△  .

H₂O+NH₃↑

．
②又知D既能與鹽酸反應，又能與氯水反應，寫出D與氯水反應的離子方程式

SO₃^2-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺

．
（5 ）X的單質(zhì)與Z的單質(zhì)在KOH的濃溶液中可以形成原電池，如果以金屬M和金屬N為惰性電極，在電池的M極通入X的單質(zhì)氣體，N極通入Z的單質(zhì)氣體，則M極的電極反應式為

H₂+2OH^--2e^-═2H₂O

．

Answer 1

分析：原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X為氫元素；Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族，原子序數(shù)Y＜Z＜W，則三者的相對位置為，令Y的原子序數(shù)為a，則Z的原子序數(shù)為a+1，W的原子序數(shù)為a+9，所以a+a+1+a+9=32-1，解得a=7，故Y為氮元素，Z為氧元素，W為硫元素．
（1）電子層數(shù)等于周期數(shù)，最外層電子數(shù)等于族序數(shù)，據(jù)此W確定在周期表中位置；根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫Y元素原子的價電子排布式．
（2）N₂H₄分子中氮原子與氮原子之間形成N-N單鍵，每個N原子還形成2個N-H鍵，N原子有1對孤對電子對，N原子的雜化軌道數(shù)為4，N原子采取sp³雜化，呈三角錐，兩個-NH₂分別位于類似打開書頁的頁面內(nèi)，與過氧化氫類似，分子不對稱．
（3）計算生成2molNH₃放出的熱量，再根據(jù)熱化學方程式書寫原則書寫．
（4）①1mol D能與足量NaOH濃溶液反應生成標準狀況下44.8L氣體，該氣體為氨氣，物質(zhì)的量為2mol，所以D為正鹽，酸銨或亞硫酸銨．
②D既能與鹽酸反應，又能與氯水反應，結合①可知D為亞硫酸銨，
（5）原電池負極發(fā)生氧化反應，氫氣在M極上放電，堿性條件下，氫氣放電生成水．

解答：解：原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X為氫元素；Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族，原子序數(shù)Y＜Z＜W，則三者的相對位置為，令Y的原子序數(shù)為a，則Z的原子序數(shù)為a+1，W的原子序數(shù)為a+9，所以a+a+1+a+9=32-1，解得a=7，故X為氫元素，Y為氮元素，Z為氧元素，W為硫元素．
（1）W為硫元素，原子核外有16個電子，有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，位于周期表中第三周期第VⅠA族； Y為氮元素，原子核外有7個電子，核外電子排布式為1S²2S²2P³，氮原子價電子排布式 2S²2P³．
故答案為：第三周期第VⅠA族； 2S²2P³．
（2）X為氫元素，Y為氮元素，由X、Z兩元素可以組成A、B兩種化合物，A在一定條件下可以分解成B，則A為N₂H₄，B為NH₃，N₂H₄分子中氮原子與氮原子之間形成N-N單鍵，每個N原子還形成2個N-H鍵，N原子有1對孤對電子對，N原子的雜化軌道數(shù)為4，N原子采取sp³雜化，呈三角錐，兩個-NH₂分別位于類似打開書頁的頁面內(nèi)，與過氧化氫類似，分子不對稱，為極性分子．
故答案為：極性．
（3）X為氫元素，Y為氮元素，一定條件下，Y的單質(zhì)氣體與X的單質(zhì)氣體充分反應生成6.8g C氣體，可放出18.44kJ熱量，C為NH₃，6.8gNH₃的物質(zhì)的量為

6.8g

17g/mol

=0.4mol，所以生成2molNH₃，放出的熱量為18.44kJ×

2mol

0.4mol

=92.2kJ，則該反應的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃ （g）△H=-92.2 kJ/mol．
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃ （g）△H=-92.2 kJ/mol．
（4）由X、Y、Z、W四種元素組成的一種離子化合物D，則D為硫酸形成的銨鹽或亞硫酸形成的銨鹽．
①D為硫酸形成的銨鹽或亞硫酸形成的銨鹽，1mol D能與足量NaOH濃溶液反應生成標準狀況下44.8L氣體，該氣體為氨氣，物質(zhì)的量為2mol，則D為硫酸銨或亞硫酸銨，加熱條件下D與NaOH溶液反應的離子方程式為NH₄⁺+OH^- 

△  .

H₂O+NH₃↑．
故答案為：NH₄⁺+OH^- 

△  .

H₂O+NH₃↑．
②D既能與鹽酸反應，又能與氯水反應，結合①可知D為亞硫酸銨，Cl₂將SO₃^2-氧化為SO₄^2-，自身被還原為Cl^-，
反應的離子方程式為SO₃^2-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
故答案為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
（5 ）氫氣與氧氣在KOH的濃溶液中可以形成原電池，如果以金屬M和金屬N為惰性電極，在電池的M極通入X的單質(zhì)氣體，N極通入Z的單質(zhì)氣體，原電池負極發(fā)生氧化反應，則氫氣在負極放電，正極反應還原反應，則氧氣在正極放電，所以M極通氫氣，N極通氧氣，堿性條件下，氫氣放電生成水，則M極的電極反應式為 H₂+2OH^--2e^-═2 H₂O．
故答案為：H₂+2OH^--2e^-═2 H₂O．

點評：考查結構與位置關系、分子結構與極性、原電池、熱化學反應方程式、物質(zhì)推斷等，綜合性較大，難度中等，是對學生綜合能力的考查，需學生全面掌握知識．