题目内容

14.四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍.
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中的位置第三周期第VA族
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是NH3(填写化学式,下同);X、Y、Z三种元素的最高价氧化对应水化物中酸性由强到弱依次为HNO3>H3PO4>H2CO3
(3)Y的气态氢化物和其最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为;NH3+H+=NH4+
(4)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,其相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%.该化合物的化学式为S4N4.
(5)写出Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与X在加热条件下反应的化学方程式C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O,反应中若转移12mol电子,消耗的还原剂质量为36g.

分析 短周期元素,Z元素原子的核外电子总数是其最外层电子数的3倍,设最外层为x,则(2+8+x)=3x,解得x=5,则Z为P;然后由元素周期表中的位置可知,X为C,Y为N,W为S,然后依据元素及其单质、化合物的性质来解答即可.

解答 解:短周期元素,Z元素原子的核外电子总数是其最外层电子数的3倍,设最外层为x,则(2+8+x)=3x,解得x=5,则Z为P;然后由元素周期表中的位置可知,X为C,Y为N,W为S,
(1)Z为P,原子结构中有3个电子层,最外层电子数为5,则位于元素周期表中的第三周期,第VA族,故答案为:第三周期第VA族;
(2)上述元素的氢化物中,只有氨气的水溶液显碱性,氨气的化学式为NH3,元素的非金属性越强,其对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,由于非金属性:N>P>C,故最高价氧化物水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2CO3,故答案为:NH3;HNO3;H3PO4;H2CO3;
(3)氨气与酸反应生成铵根,离子反应方程式为:NH3+H+=NH4+,故答案为:NH3+H+=NH4+;
(4)Y为N元素,W为S元素,形成的化合物中S的质量分数为70%,则S和N原子个数比为$\frac{70%}{32}:\frac{30%}{14}$=1:1,其相对分子质量在170~190之间,设化学式为(SN)x,当x=4时,(32+14)×4=184,满足相对分子质量在170~190之间,故答案为:S4N4;
(5)C与浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳和水,反应的化学反应方程式为:C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O,此反应中C的化合价由0价升高到+4价,此时每有1molC反应转移电子数为4mol,若反应中若转移12mol电子,则需要C的物质的量为:12÷4=3mol,故质量为3mol×12g/mol=36g,故答案为:C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O;36.

点评 本题考查位置结构性质的相互关系应用,为高考常见题型,综合考查学生的分析能力,题目难度中等,本题侧重于物质的量的有关计算.

练习册系列答案
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A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变.
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化.
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D.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变.
②下列措施中能使$\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$ 增大的是CD  (选填编号).
A.升高温度   B.恒温恒容下充入He(g)    C.将H2O(g)从体系中分离   D.恒温恒容再充入2mol CO2和3mol H2
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