Question

【题目】核电荷数为1～18的元素的原子结构示意图等信息如下，请回答下列问题。

（1）第三周期中，随着原子序数的递增，元素原子核外电子排布的变化规律是______________。

（2）用上表中给出的元素，写出含有氮元素的常见单质、化合物的化学式各一个，并标出所写化学式中氮元素的化合价：

单质________________、化合物________________。

（3）1号元素和6号元素组成的甲烷（CH4），在自然界中有广泛存在。

2017年5月我国首次海域可燃冰试采成功．可燃冰外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳等物质。

①可燃冰属于________（填“纯净物”或“混合物”）。

②科学家在较低的温度和压力下，用甲烷等为原料制成了金刚石薄膜，该变化属于________（填“物理变化”或“化学变化”）。

③甲烷（CH4）可用作燃料，甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水参与反应甲烷分子的氢原子和生成水分子的氢原子个数比是________。

④常温常压时，由甲烷和另两种气体组成的混合物中，碳元素的质量分数为80%，则另两种气体可能是________。

A．H2和CO B．H2和C2H2

C．C2H2和C2H4 D．CO和C2H4

Answer 1

【答案】最外层电子数依次递增；；；（其他合理答案也可）混合物；化学变化；1：1；BCD。

【解析】

(1)在第三周期中，随着原子序数的递增，元素原子最外层电子数排布的变化规律是依次增多；

(2)注意物质的分类，同时要注意根据化合价书写对应化学式，单质是氮气，其中氮元素的化合价为零，可表示为：；化合物有多种，如氨气，其中氮为-3价，可表示为：；

(3)①可燃冰的主要成分是甲烷水合物，还含有其他物质，所以可燃冰属于混合物；

②在较低的温度和压力下，用甲烷等为原料制成了金刚石薄膜，此变化中有新物质生成，所以发生的属于化学变化；

③甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程为：CH4+2O2CO2+2H2O，根据化学方程式可知，生成水分子中氢原子全部来自参加反应的甲烷分子，所以参与反应甲烷分子的氢原子和生成水分子的氢原子个数比是1：1；

④甲烷中，碳元素的质量百分比=×100%=75%；

CO中碳元素的质量百分比= ×100%=42.9%；

C2H2中碳元素的质量百分比=×100%=92.3%；

C2H4中碳元素的质量百分比=×100%=85.7%；

因为混合气体的碳元素质量分数为80%，而甲烷＜80%，所以，另两种气体的含碳量一定要＞80% 才能使混合气体中碳元素质量分数达到80%，A中H2和CO达不到要求，B中H2和C2H2，C中C2H2和C2H4，D中CO和C2H4都可以达到要求。