题目内容

(2011?巢湖二模)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,相关信息如表:
元素 相关信息
X X的氢化物分子中含10个电子,呈正四面体结构
Y Y与X同周期,其最高价氧化物对应的水化物是一种强氧化性酸
Z 第三周期元素中,Z电负性最小
W W的基态原子核外M能层上填满了电子,N能层只有1个电子
(1)X元素位于周期表中第
二
二
周期,第
ⅣA
ⅣA
族,其单质中为原子晶体的名称是
金刚石
金刚石
.
(2)Z的基态原子核外电子排布式为
1s22s22p63s1
1s22s22p63s1
;工业上电解其氯化物饱和溶液时,阳极上发生的电极反应式为
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
.
(3)XO、YO是现代城市的主要污染物,在催化剂作用下可以转化为两种无毒物质.
已知:X(s)+O2(g)═XO2(g)△H=-akJ/mol,
2X(s)+O2(g)═2XO(g)△H=-b kJ/mol,
Y2(g)+O2(g)═2YO(g)△H=+ckJ/mol.
则上述转化的热化学方程式为
2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)△H=+(-2a+b-c)或-(2a-b+c)kJ/mol
2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)△H=+(-2a+b-c)或-(2a-b+c)kJ/mol
.
(4)0.3molW的低价氧化物能与含
1.4
1.4
molY最高价氧化物对应的水化物溶液恰好完全反应(设还原产物只有YO).
分析:X的氢化物分子中含10个电子,呈正四面体结构,分子为甲烷,所以X为C;Y与X同周期,其最高价氧化物对应的水化物是一种强氧化性酸,酸为硝酸,则Y为N;第三周期元素中,Z电负性最小,金属性越强,电负性越小,所以Z为Na;W的基态原子核外M能层上填满了电子,N能层只有1个电子,电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,则质子数为2+8+18+1=29,所以W为Cu,然后结合元素及其、单质、化合物的性质来解答.
解答:解:X的氢化物分子中含10个电子,呈正四面体结构,分子为甲烷,所以X为C;Y与X同周期,其最高价氧化物对应的水化物是一种强氧化性酸,酸为硝酸,则Y为N;第三周期元素中,Z电负性最小,金属性越强,电负性越小,所以Z为Na;W的基态原子核外M能层上填满了电子,N能层只有1个电子,电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,则质子数为2+8+18+1=29,所以W为Cu,
(1)X为C,位于元素周期表中第二周期第ⅣA族,其单质中金刚石为原子晶体,故答案为:二;ⅣA;金刚石;
(2)Z为Na,质子数无味11,所以电子排布为1s22s22p63s1,利用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,氯离子在阳极上放电生成氯气,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:1s22s22p63s1;2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)由①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-akJ/mol,
②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-b kJ/mol,
③N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+ckJ/mol,
根据盖斯定律可知,①×2-②-③可得2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g),
所以△H=(-akJ/mol)×2-(-b kJ/mol)-(+ckJ/mol)=+(-2a+b-c)或-(2a-b+c)kJ/mol,
即热化学反应方程式为2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)△H=+(-2a+b-c)或-(2a-b+c)kJ/mol,
故答案为:2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)△H=+(-2a+b-c)或-(2a-b+c)kJ/mol;
(4)0.3molCu2O与硝酸反应生成NO,由电子守恒可知,n(NO)×(5-2)=0.3mol×2×(2-1),
解得n(NO)=0.2mol,
由Cu原子守恒可知,该反应中作酸性的n(HNO3)=0.3mol×2×2=1.2mol,
所以参加反应的硝酸的物质的量为1.2mol+0.2mol=1.4mol,故答案为:1.4.
点评:本题考查原子结构与元素周期律,元素的推断是解答本题的关键,W为推断的难点,并注意利用盖斯定律及电子守恒、原子守恒等来解答,题目难度较大.
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