题目内容
有X、Y、Z、W四种含14个电子的粒子，其结构特点如下：
（1）X的原子结构示意图是 ；含1mol X的氧化物晶体中含有共价键数目为 ．（阿伏加德罗常数可以用NA表示）
（2）Z与钙离子组成的化合物的电子式为 ．
（3）14g Y完全燃烧放出的热量是141.5kJ，写出Y燃烧的热化学方程式： ．
（4）组成W的元素最高价氧化物对应水化物甲有如图所示转化关系，丁为常见的金属单质．（反应条件和其它物质已略）
甲
乙
丙
写出反应①的离子反应方程式： ；
写出反应②的离子反应方程式： ；
写出丁在高温水蒸气中发生的化学反应方程式： ；
（5）W元素的简单氢化物极易溶于水，该氢化物与空气可以构成一种燃料电池，电解质溶液是KOH，其正极的电极反应方程式为 ．
| 粒子代码 | X | Y | Z | W |
| 原子核数 | 单核 | 不同元素构成的两核 | 同元素构成的两核 | 同元素构成的两核 |
| 粒子的电荷数 | 0 | 0 | 两负电荷 | 0 |
（2）Z与钙离子组成的化合物的电子式为
（3）14g Y完全燃烧放出的热量是141.5kJ，写出Y燃烧的热化学方程式：
（4）组成W的元素最高价氧化物对应水化物甲有如图所示转化关系，丁为常见的金属单质．（反应条件和其它物质已略）
甲
| 丁 |
| 反应① |
| 丁 |
| 反应② |
写出反应①的离子反应方程式：
写出反应②的离子反应方程式：
写出丁在高温水蒸气中发生的化学反应方程式：
（5）W元素的简单氢化物极易溶于水，该氢化物与空气可以构成一种燃料电池，电解质溶液是KOH，其正极的电极反应方程式为
考点：无机物的推断
专题：元素周期律与元素周期表专题
分析：X、Y、Z、W四种含14个电子的粒子，X为单核，电荷数为0，故X的质子数为14，X为Si原子；Y为不同元素构成的两核粒子，粒子电荷数为0，故Y为CO；Z为同元素构成的两核粒子，粒子电荷数为-2，故形成Z元素的原子质子数为
=6，故Z为C22-；W为同元素构成的两核粒子，粒子电荷数为0，故形成W元素的原子质子数为
=7，为N元素，W为N2，
（1）X为Si元素，其原子核外有3个电子层、最外层电子数是4，据此书写其原子结构示意图；二氧化硅晶体中每个Si原子和4个O原子形成4个Si-O键；
（2）碳化钙为离子化合物，由钙离子与C22-离子构成，C22-离子中C原子之间形成3对共用电子对，碳化钙电子式为：
，
（3）14gCO的物质的量n=
=
=0.5mol，计算2molCO燃烧放出的热量，结合热化学方程式书写原则书写；
（4）组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲为HNO3，由转化关系可知丁为Fe，则乙为硝酸铁，丙为硝酸亚铁；
稀硝酸和少量Fe反应生成硝酸铁、NO和水；硝酸铁和Fe反应生成硝酸亚铁；高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
（5）该燃料电池中，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子．
| 14-2 |
| 2 |
| 14 |
| 2 |
（1）X为Si元素，其原子核外有3个电子层、最外层电子数是4，据此书写其原子结构示意图；二氧化硅晶体中每个Si原子和4个O原子形成4个Si-O键；
（2）碳化钙为离子化合物，由钙离子与C22-离子构成，C22-离子中C原子之间形成3对共用电子对，碳化钙电子式为：
，（3）14gCO的物质的量n=
| m |
| M |
| 14g |
| 28g/mol |
（4）组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲为HNO3，由转化关系可知丁为Fe，则乙为硝酸铁，丙为硝酸亚铁；
稀硝酸和少量Fe反应生成硝酸铁、NO和水；硝酸铁和Fe反应生成硝酸亚铁；高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
（5）该燃料电池中，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子．
解答：
解：X、Y、Z、W四种含14个电子的粒子，X为单核，电荷数为0，故X的质子数为14，X为Si原子；Y为不同元素构成的两核粒子，粒子电荷数为0，故Y为CO；Z为同元素构成的两核粒子，粒子电荷数为-2，故形成Z元素的原子质子数为
=6，故Z为C22-；W为同元素构成的两核粒子，粒子电荷数为0，故形成W元素的原子质子数为
=7，为N元素，W为N2，
（1）X为Si元素，其原子核外有3个电子层、最外层电子数是4，其原子结构示意图为
；SiO2晶体中每个Si原子与4个O原子之间形成4个Si-O键，1molSiO2晶体中含有4NA个共价键，
故答案为：；4NA；
（2）碳化钙为离子化合物，由钙离子与C22-离子构成，C22-离子中C原子之间形成3对共用电子对，其电子式为，故答案为：；
（3）14gCO的物质的量n=
=
=0.5mol，0.5molCO完全燃烧放出141.5kJ热量，则2molCO完全燃烧放出566kJ热量，则CO燃烧的热化学方程式为：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ/mol，
故答案为：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ/mol；
（4）组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲为HNO3，由转化关系可知丁为Fe，则乙为硝酸铁，丙为硝酸亚铁；
稀硝酸和少量Fe反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O；
硝酸铁和Fe反应生成硝酸亚铁，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2；
故答案为：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O；2Fe3++Fe=3Fe2+；3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2；
（5）该燃料电池中，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-．
| 14-2 |
| 2 |
| 14 |
| 2 |
（1）X为Si元素，其原子核外有3个电子层、最外层电子数是4，其原子结构示意图为
；SiO2晶体中每个Si原子与4个O原子之间形成4个Si-O键，1molSiO2晶体中含有4NA个共价键，故答案为：
；4NA；（2）碳化钙为离子化合物，由钙离子与C22-离子构成，C22-离子中C原子之间形成3对共用电子对，其电子式为
，故答案为：；（3）14gCO的物质的量n=
| m |
| M |
| 14g |
| 28g/mol |
故答案为：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ/mol；
（4）组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲为HNO3，由转化关系可知丁为Fe，则乙为硝酸铁，丙为硝酸亚铁；
稀硝酸和少量Fe反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O；
硝酸铁和Fe反应生成硝酸亚铁，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为3Fe+4H2O（g）
| ||
故答案为：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O；2Fe3++Fe=3Fe2+；3Fe+4H2O（g）
| ||
（5）该燃料电池中，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-．
点评：本题考查了物质推断，涉及原电池原理、热化学反应、物质结构等知识点，综合性较强，同时考查学生对知识点的掌握及应用能力，难点是电极反应式的书写，注意二氧化硅晶体结构，题目难度中等．
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