Question

【题目】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且四种元素分别位于不同的主族，它们的单质常温下均呈气态。X、Y、W处于不同周期，且在一定条件下其单质能发生反应：X2+Y2→甲，X2+W2→乙，已知，甲、乙常温下均为气态，且两者在空气中相遇时可化合成丙。试回答下列问题：

(1)Y和Z对应的氢化物比较稳定的是：_____________。(填化学式)

(2)化合物丙属于_____晶体(填晶体类型)，其水溶液显酸性，用离子方程式表示其原因：___。

(3)X、Z可组成四原子化合物丁，丁中所含的化学键类型为：____________键，请说出化合物丁的一种常见用途：__________________________；

(4)X、Y组成的化合物Y2X4可以与Z2构成清洁高效的燃料电池，若电解质溶液为NaOH溶液，则负极的电极反应式为：__________________________。

(5)一定条件下，取 3.4 g甲气体置于1 L恒容的容器中，4分钟后，容器内的压强变为原来的1.2倍，且不再变化，该反应中甲气体的转化率为：_____________。

Answer 1

【答案】H2O 离子 NH4++H2ONH3·H2O+H+ 共价 作生氧剂、杀菌剂、消毒剂、漂白剂等 N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O 20%

【解析】

根据X、Y、Z、W为四种短周期元素，其原子序数依次增大，X、Y、W处于不同周期，则X为H；由反应X2+Y2→甲，X2+W2→乙，甲、乙可化合生成离子化合物丙，则丙为氯化铵，即Y为N元素，W为Cl元素；由这些元素所组成的单质在常温下均呈气态，四种元素分别位于不同的主族，则Z为O元素。

(1)Y是N元素，Z是O元素，由于非金属性O>N，所以二者对应的氢化物比较稳定的是H2O；

(2)化合物丙是NH4Cl，该物质属于离子晶体；它是强酸弱碱盐，在溶液中NH4+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-，当达到水解平衡时，由于c(H+)>c(OH-)，所以溶液显酸性，用离子方程式表示为：NH4++H2ONH3·H2O+H+；

(3)X、Z可组成的四原子化合物丁是H2O2，丁中所含的化学键类型有极性共价键和非极性共价键；该物质具有氧化性，可以氧化其它物质，起杀菌消毒作用；在实验室中可以制取氧气；还可以作漂白剂等；

(4)X、Y组成的化合物N2H4可以与O2构成清洁高效的燃料电池，N2H4发生氧化反应，为负极燃料，若电解质溶液为NaOH溶液，则负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；

(5)甲为NH3，3.4g甲的物质的量为0.2mol，将其置于1 L恒容的容器中，发生可逆的化学反应：2NH3N2+3H2，根据方程式可知：每有2molNH3分解，会产生1molN2、3molH2，气体的物质的量增加2mol，由于在恒容密闭容器中，气体的物质的量的比等于容器内气体的压强之比，假设反应的氨气的物质的量为xmol，则反应后气体的物质的量增加了xmol，4分钟后，容器内的压强变为原来的1.2倍，且不再变化，(0.2+x)÷0.2=1.2，解得x=0.04mol，所以该反应中甲气体的转化率为(0.04mol÷0.2mol)×100%=20%。