题目内容

X、Y、Z、W四种短周期元素，其中X、Y、Z的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温常压下都是无色气体，在适当的条件下可以发生如下图所示的变化：
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少一个．而W的单质在常温常压下为固体，并且W元素是形成化合物种类最多的元素．请回答下列问题：
（1）元素X在周期表中的位置，Y单质的电子式．
（2）化合物C在一定条件下生成化合物A的化学方程式．
（3）常温下，将C通入元素Y的最高价氧化物的水化物的水溶液中，恰好完全反应时溶液呈性（填“酸”、“碱”、“中”）；此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为．
（4）由X、Y、Z、W四种元素组成的无机酸酸式盐，与足量的NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为．
（5）由X、Z、W三种元素可以形成化合物W₂Z₆X，其蒸汽通过灼热的氧化铜，黑色的氧化铜会逐渐变红，则该反应的化学方程式为__．

解：X、Y、Z、W四种短周期元素，其中X、Y、Z的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温常压下都是无色气体，则三种气体单质为氢气、氮气、氧气．三种气体单质相互反应生成H₂O、NH₃、NO，一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少一个，则B为H₂O，C为NH₃，Z为氢元素．由关系图可知：Z单质与X单质反应生成B（H₂O），故X为氧元素；Z单质与Y单质反应生成C（NH₃），故Y为氮元素；所以A为NO．W的单质在常温常压下为固体，并且W元素是形成化合物种类最多的元素，则W为碳元素．
即X为氧元素，Y为氮元素，Z为氢元素，W为碳元素；A为NO，B为H₂O，C为NH₃．
（1）X为氧元素，原子核外有8个电子，有2个电子层，最外层电子数为，处于周期表中第2周期第ⅥA族．Y为氮元素，其单质为N₂，氮原子之间形成3对共用电子对，电子式为

，故答案为：第2周期第ⅥA族；

；
（2）C为NH₃，A为NO，氨气在催化剂并加热的条件下生成一氧化氮与水，反应方程式为4NH₃+5O₂ $\text{[math]}$ 4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂ $\text{[math]}$ 4NO+6H₂O；
（3）Y为氮元素，最高价氧化物的水化物为HNO₃，氨气与硝酸反应生成硝酸铵，硝酸铵属于强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液呈酸性，所以 c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺），c（H⁺）＞c（OH^-），水解程度不大铵根离子浓度远大于氢离子浓度，所以离子浓度c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：酸； c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）由X、Y、Z、W四种元素组成的无机酸酸式盐为NH₄HCO₃，NH₄HCO₃与足量的NaOH溶液在加热条件下反应生成碳酸钠、氨气与水，反应的离子方程式为 NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^- $\text{[math]}$ NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，故答案为：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^- $\text{[math]}$ NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-；
（5）X为氧元素，Z为氢元素，W为碳元素，三种元素形成化合物C₂H₆O，其蒸汽通过灼热的氧化铜，黑色的氧化铜会逐渐变红，则该化合物为乙醇CH₃CH₂OH，该反应的化学方程式为
CH₃CH₂OH+CuO $\text{[math]}$ CH₂CHO+Cu+H₂O，故答案为：CH₃CH₂OH+CuO $\text{[math]}$ CH₂CHO+Cu+H₂O．
分析：X、Y、Z、W四种短周期元素，其中X、Y、Z的原子序数之和为16，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温常压下都是无色气体，则三种气体单质为氢气、氮气、氧气．三种气体单质相互反应生成H₂O、NH₃、NO，一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少一个，则B为H₂O，C为NH₃，Z为氢元素．由关系图可知：Z单质与X单质反应生成B（H₂O），故X为氧元素；Z单质与Y单质反应生成C（NH₃），故Y为氮元素；所以A为NO．W的单质在常温常压下为固体，并且W元素是形成化合物种类最多的元素，则W为碳元素．
点评：本题考查元素化合物推断、常用化学用语、盐类水解等，难度中等，元素与物质推断是关键，突破口为X、Y、Z三种元素的常见单质在常温常压下都是无色气体，再结合相互转化推断．