Question

已知X、Y、Z、W是元素周期表中短周期中的四种非金属元素，它们的原子序数依次增大，X元素的原子形成的阳离子就是一个质子，Z、W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，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍．试回答：
（1）写出下列元素的元素符号和该原子的电子分布在几个不同的能层上：
X

 

 Y

 

Z

 

 W

 

（2）X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E，该反应的化学方程式为

 

．E在催化剂存在的条件下可用于还原汽车尾气中的

 

，以减少对大气的污染．
（3）仅由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效肥料，但长期施用会使土壤酸化，有关的离子反应方程式为

 

（4）这四种元素可组成原子个数比为5：1：1：3的化合物（按X、Y、Z、W的顺序）为

 

，该化合物的水溶液与足量NaOH溶液反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X元素的原子形成的阳离子就是一个质子，故X为H元素；
Z、W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，且为短周期非金属元素，原子序数依次增大，Z为N，W为O；
Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍所以Y为C元素，据此进行答题．

解答： 解：（1）X元素的原子形成的阳离子就是一个质子，故X为H；Z、W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，且为短周期非金属元素，原子序数依次增大，Z为N，W为O；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍所以Y为C，
根据上面分析可知，X为H，Y为C，Z为N，W为O，H原子核外电子只有1个能级；C、N、O原子含有的能级为1s、2s、2p，都含有3个能级，
故答案为：H、1；C、2；N、2；O、2；
（2）X单质为氢气、Z单质为氮气，氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，该反应的化学方程式为：N₂+3H₂

催化剂   .

高温高压

2NH₃；
氨气在催化剂存在的条件下可用于还原汽车尾气中的氮的氧化物：一氧化氮、二氧化氮，以减少对大气的污染，
故答案为：N₂+3H₂

催化剂   .

高温高压

2NH₃；氮的氧化物；
（3）由H、N、O三种元素组成的一种速效肥料盐是硝酸铵，铵根离子水解生成一水合氨和氢离子，溶液显示酸性，水解的离子方程式为：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，
故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；
（4）H、C、N、O四种元素可组成原子个数比为5：1：1：3的化合物，该化合物为NH₄HCO₃，NH₄HCO₃足量浓NaOH溶液反应生成碳酸钠、氨气与水，反应离子方程式为：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-=NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案为：NH₄HCO₃；NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-=NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

点评：本题考查了位置结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，根据所学知识及题干信息正确推断各元素名称为解答关键，注意掌握常见化学用语的概念及书写方法，明确元素周期表结构、元素周期律内容为解答此类题的基础．