Question

15．短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大．已知：
①C的简单气态氢化物遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色；
②A与D可以形成原子个数比分别为2：1、1：1的两种液态化合物X和Y，A、E同主族，C与B、D相邻；
③A、B、C、D四种元素组成一种化合物F，其组成原子数之比为5：1：1：3．
请回答下列问题：
（1）C原子在周期表的位置为第二周期第VA族；D的原子结构示意图为；写出化合物EDA的电子式．
（2）C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐，写出其化学式NH₄NO₃；写出Y的结构式H-O-O-H．
（3）F溶液与足量EDA的稀溶液混合，其离子方程式为NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-═CO₃^2-+H₂O+NH₃•H₂O．
（4）氯气与C的简单气态氢化物相遇有白烟及C₂生成，写出反应方程式8NH₃+3Cl₂═N₂+6NH₄Cl．
（5）用CH₄可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染．
已知：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955kJ•mol^-1
2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-56.9kJ•mol^-1
写出CH₄催化还原N₂O₄（g）生成N₂和H₂O（l）的热化学方程式：CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-898.1kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大．由
①C的简单气态氢化物遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色，氢化物为氨气，可知C为N元素；
②A与D可以形成原子个数比分别为2：1、1：1的两种液态化合物X和Y，X为H₂O，Y为H₂O₂，结合原子序数可知A为H，D为O，A、E同主族，E的原子序数最大，E为Na；C与B、D相邻，B为C元素；
③A、B、C、D四种元素组成一种化合物F，其组成原子数之比为5：1：1：3，F为NH₄HCO₃，以此来解答．

解答 解：由上述分析可知，A为H，B为C，C为N，D为O，E为Na，
（1）C原子在周期表的位置为第二周期第VA族；D的原子结构示意图为；化合物EDA的电子式为，
故答案为：第二周期第VA族；；；
（2）C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐为硝酸铵，其化学式为NH₄NO₃；Y为H₂O₂，其结构式为H-O-O-H，
故答案为：NH₄NO₃；H-O-O-H；
（3）F溶液与足量EDA的稀溶液混合反应生成碳酸铵、一水合氨，其离子方程式为NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-═CO₃^2-+H₂O+NH₃•H₂O，
故答案为：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-═CO₃^2-+H₂O+NH₃•H₂O；
（4）氯气与C的简单气态氢化物相遇有白烟及C₂生成，白烟为氯化铵，由电子及原子守恒可知反应方程式为8NH₃+3Cl₂═N₂+6NH₄Cl，
故答案为：8NH₃+3Cl₂═N₂+6NH₄Cl；
（5）①CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955kJ•mol^-1
②2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-56.9kJ•mol^-1
由盖斯定律可知，①-②得到CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g），则CH₄催化还原N₂O₄（g）生成N₂和H₂O（l）的热化学方程式为CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-898.1 kJ•mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+N₂O₄（g）═N₂（g）+2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-898.1 kJ•mol^-1．

点评 本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、元素化合物知识来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意化学用语及盖斯定律的应用，题目难度不大．