Question

【题目】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z分别是空气和地壳中含量最高的元素，W的单质可用于自来水消毒，X与Y、Z、W既不同周期也不同主族。

（1）写出由X、Y、W三种元素组成的化合物制YX3的化学方程式：___________________。

（2）用电子式表示X2Z的形成过程：_________________________。

（3）某课外活动小组欲利用CuO与YX3反应，研究YX3的某种性质，设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题：

①仪器b中可选择的试剂为________。

②实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明YX3具有________性，写出相应的化学方程式：____________。

（4）工业上常用YX3制由XYZ三种元素组成的一种酸，在100mL 该酸和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4mol/L．向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大值为（反应前后溶液体积变化忽略不计）____________mol/L

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+H2O 氧化钙(或氢氧化钠固体或碱石灰) 还原 3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2 0.24mol·L－1

【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z分别是空气和地壳中含量最高的元素，Y是N，Z是O。W的单质可用于自来水消毒，W是Cl。X与Y、Z、W既不同周期也不同主族，X是H。

（1）由X、Y、W三种元素组成的化合物制NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+H2O。（2）水是共价化合物，则用电子式表示H2O的形成过程为。（3）①装置A制备氨气，反应不需要加热，则仪器b中可选择的试剂为氧化钙或氢氧化钠固体或碱石灰等。②实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，说明氧化铜被还原生成铜。量气管有无色无味的气体，气体是氮气，这说明NH3具有还原性，相应的化学方程式为3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2。（4）反应离子方程式为：3Cu+2NO3-+8H+＝3Cu2++2NO↑+4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO3-、H+的物质的量之比为1：4，氢离子与硝酸根恰好反应，生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x、ymol，则n（NO3-）：n（H+）=x：（x+2y）=1：4，x+y=0.4×0.1，联立解得x=0.016mol、y=0.024mol，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.016mol×3/2=0.024mol，故铜离子的最大浓度为0.024mol÷0.1L=0.24mol/L。