Question

15．X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大．X原子核外各层电子数之比为1：2，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨．
请同答下列问题：
（1）元素W在周期表中的位置是第三周期第VA，XR₂的电子式为．
（2）单质X和元素Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生反应的化学方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．Y、W的氢化物沸点高的是NH₃（写化学式），原因是分子之间存在氢键．
（3）Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件．工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1：3，则该反应的化学方程式为Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，则Y为N元素、R为S元素；W和R是同周期相邻元素，则W为P元素；Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，则Z原子核外电子数=20-7=13，则Z为Al；X原子核外各层电子数之比为1：2，X有2个电子层，可能为Li或C，由于只有一种金属，故X为C元素，以此解答该题．

解答 解：X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，则Y为N元素、R为S元素；W和R是同周期相邻元素，则W为P元素；Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，则Z原子核外电子数=20-7=13，则Z为Al；X原子核外各层电子数之比为1：2，X有2个电子层，可能为Li或C，由于只有一种金属，故X为C元素，
（1）W为P，原子核外有3个电子层，最外层电子数为5，则位于周期表第三周期第VA，CS₂的电子式为，
故答案为：第三周期第VA；；
（2）碳与浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，方程式：C+4HNO₃（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，NH₃分子间存在氢键，故氨气的沸点高于PH₃的，
故答案为：C+4HNO₃（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；NH₃；分子之间存在氢键；
（3）N和Al组成的化合物AlN，被大量用于制造电子元件．工业上用氧化铝、碳、氮气在高温下制备，其中氧化铝和碳的物质的量之比为1：3，说明还生成CO，则该反应的化学方程式为Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO，故答案为：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，侧重对化学用语的考查，熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系是解题关键，注意氢键对物质熔沸点影响，题目难度中等．