题目内容

6．X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图：
I．若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍
（1）写出铜和X的最高价氧化物水化物稀溶液反应的离子方程式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
（2）W最高价氧化物水化物的浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，且当有28mol电子转移时，共产生9mol气体，写出该反应的化学方程式4HClO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2Cl2↑+7O2↑+2H2O．
Ⅱ．若Y和Z的核外电子数之和为22．
（3）Y的气态氢化物电子式为：业合成该物质的化学方程式为N2+3H2$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3
（4）X单质与W的最高价氧化物水化物的浓溶液反应，当电子转移0.4mol时，产生气体的体积（标准状况下）是6.72L．

分析 由短周期元素所处的位置，可知X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期．
I．若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，最外层电子数为6，则Z为S元素，故X为N元素、Y为O元素、W为Cl；
Ⅱ．若Y和Z的核外电子数之和为22，令Y核外电子数为a，则Z的核外电子数为a+8，故a+a+8=22，解得a=7，故Y为N元素、Z为P元素、X为C元素、W为S元素．

解答 解：由短周期元素所处的位置，可知X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期．
I．若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，最外层电子数为6，则Z为S元素，故X为N元素、Y为O元素、W为Cl．
（1）X的最高价氧化物水化物为HNO3，Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水，反应离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（2）W最高价氧化物水化物为HClO4，其浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，即有氯气生成，溶液中Cl元素化合价降低，则氧元素化合价升高得到氧气，且当有28mol电子转移时，共产生9mol气体，生成氯气为$\frac{28mol}{14}$=2mol，则生成氧气为7mol，该反应的化学方程式为：4HClO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2Cl2↑+7O2↑+2H2O，故答案为：4HClO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2Cl2↑+7O2↑+2H2O；
Ⅱ．若Y和Z的核外电子数之和为22，令Y核外电子数为a，则Z的核外电子数为a+8，故a+a+8=22，解得a=7，故Y为N元素、Z为P元素、X为C元素、W为S元素．
（3）Y的气态氢化物为NH3，电子式为，业合成该物质的化学方程式为：N2+3H2$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3，故答案为：；N2+3H2$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3；
（4）碳与浓硫酸反应方程式为：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O，当电子转移0.4mol时，参加反应的碳为$\frac{0.4mol}{4}$=0.1mol，由方程式可知生成气体为0.3mol，则产生气体的体积（标准状况下）是 0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为：6.72L．

点评 本题考查结构与位置关系、氧化还原反应、离子方程式等，难度不大，注意对基础知识的理解掌握．

练习册系列答案
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②d中反应的离子方程式是Ag++Cl-=AgCl↓；
③装置b中发生反应的化学方程式是2CuCl+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+2HCl．
④电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为Cu2++e-+Cl-=CuCl↓．
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是$\frac{{w}_{1}-{w}_{2}}{35.5}$mol；若装置b冷却时不继续通H2，则计算所得CuCl的产率会偏小（偏大、偏小、不变）．
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②平衡常数K值越大，表明AB（填序号）．
A．N2的转化率越高       B．NH3的产率越大
C．原料中N2的含量越高   D．化学反应速率越快．

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