Question

Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Q与W组成的化合物是一种温室气体，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物．
（1）W在元素周期表中的位置是

 

，Z₂Y₂的电子式是

 

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（2）工业合成XQ₃是放热反应．下列措施中，既能加快反应速率，又能提高原料转化率的是

 

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a．升高温度            b．加入催化剂
c．将XQ₃及时分离出去    d．增大反应体系的压强
（3）WQ₄Y与Y₂的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，a极的电极反应式是

 

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（4）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是

 

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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：Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，
Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物，则Y是O元素、Z是Na元素；
Q与W组成的化合物是一种温室气体，Q的原子序数小于W，该气体是甲烷，则Q是H元素、W是C元素；
W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，且X的原子序数大于W而小于Y，所以X是N元素，再结合原子结构、化学平衡、原电池原理解答．

解答： 解：Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，
Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物，则Y是O元素、Z是Na元素；
Q与W组成的化合物是一种温室气体，Q的原子序数小于W，该气体是甲烷，则Q是H元素、W是C元素；
W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，且X的原子序数大于W而小于Y，所以X是N元素，
（1）W是C元素，C元素在元素周期表中的位置是第二周期第IVA族，Z₂Y₂是Na₂O₂，过氧化钠的电子式是 ，故答案为：第二周期第IVA族；；
（2）工业合成NH₃是放热反应，其反应方程式为3H₂（g）+N₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，
a．升高温度，增大反应速率，但平衡向逆反应方向移动，原料的转化率降低，故错误；            
b．加入催化剂能增大反应速率，但平衡不一定，所以原料的转化率不变，故错误；
c．将XQ₃及时分离出去，降低反应速率，但转化率增大，故错误；    
d．增大反应体系的压强，反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，所以能提高原料转化率，故正确；
故选d；
（3）CH₃OH与O₂的反应可将化学能转化为电能，根据电子流向知，a是负极、b是正极，a电极上通入甲醇，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成水和碳酸根离子，电极反应式为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，故答案为：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（4）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，则该物质是Na₃N，Na₃N和水反应生成氢氧化钠和一水合氨，所以该反应的化学方程式是Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃．H₂O，故答案为：Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃．H₂O．

点评：本题考查了位置结构性质的相互关系及应用，涉及原电池原理、化学平衡移动等知识点，正确推断元素是解本题关键，再结合原电池原理、化学平衡移动及反应速率的影响因素分析解答，题目难度中等．