Question

（2008?平顶山模拟）A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大；A和C能形成一种分子X或一种+1价阳离子Y；B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；C、D在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体．试回答下列问题：
（1）A、B的元素符号分别为

H

、

C

．
（2）写出Y水解的离子方程式

NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺

．
（3）将9g B单质在空气中充分燃烧，所得气体通入l L l mol/L NaOH溶液中，完全吸收后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是

C（Na⁺）＞C（HCO₃^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）

．
（4）在101kPa时，1g X气体在D单质中充分燃烧，生成一种液态化合物和另一种对环境无污染的稳定物质，放出18.6kJ的热量．该反应的热化学方程式为：

4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1264.8kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大；B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，B元素原子有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素；A和C能形成一种分子X或一种+1价阳离子Y，X为NH₃，Y为NH₄⁺，故A为氢元素，C为氮元素；C、D在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，则D为氧元素．

解答：解：A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大；B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，B元素原子有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素；A和C能形成一种分子X或一种+1价阳离子Y，X为NH₃，Y为NH₄⁺，故A为氢元素，C为氮元素；C、D在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，则D为氧元素．
（1）由上述分析可知，A为H；B为C．
故答案为：H；C．
（2）Y为NH₄⁺，在溶液中水解生成一水合氨与氢离子，水解离子方程式为NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺．
故答案为：NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺．
（3）9g碳单质的物质的量为

9g

12g/mol

=0.75mol，所以生成的二氧化碳为0.75mol，氢氧化钠的物质的量为l L×l mol/L=1mol，n（CO₂）：n（NaOH）=0.75：1，介于1：1与1：2之间，所以二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠与碳酸氢钠，令
碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量分别为xmol、ymol，根据钠元素守恒有2x+y=1，根据碳元素守恒有x+y=0.75，联立方程解得，x=0.25、y=0.5．碳酸根与碳酸氢根水解，溶液呈碱性，所以C（OH^-）＞C（H⁺），
水解程度微弱，所以C（HCO₃ ^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-），溶液中钠离子浓度最大，所以溶液中各离子浓度由大到小的顺序是C（Na⁺）＞C（HCO₃ ^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）．
故答案为：C（Na⁺）＞C（HCO₃ ^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）．
（4）在101kPa时，1gNH₃ 气体在氧气中充分燃烧，生成一种液态化合物和另一种对环境无污染的稳定物质，则燃烧生成水与氮气，1gNH₃的物质的量为

1g

17g/mol

=

1

17

mol，所以4molNH₃燃烧放出的热量为

4mol

1 17 mol

×18.6kJ=1264.8kJ．所以该反应的热化学方程式为：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1264.8kJ?mol^-1．
故答案为：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1264.8kJ?mol^-1．

点评：考查结构性质与位置关系、离子浓度大小比较、热化学方程式、化学计算等，难度中等，是对所学知识的综合考查，推断元素是解题的关键，推断需熟练注意物质的结构．