Question

5．結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途；已知X、Y、Z、W是元素周期表中短周期中的四種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大，X元素的原子形成的陽離子就是一個質(zhì)子，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，Z的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，W原子的最外層電子排布是nsⁿ npⁿ⁺²，Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍．試回答：
（1）寫出W元素的元素符號和該原子基態(tài)的電子排布式：O，1s²2s²2p⁴
（2）寫出Z元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖和該原子基態(tài)的電子排布圖：，
（3）X單質(zhì)和Z單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)生成化合物E，則E的電子式是：．E可以進行噴泉實驗的主要原因是：因為NH₃極易溶于水．
（4）僅由X、Z、W三種元素組成的某種鹽是一種速效肥料，但長期施用會使土壤酸化，有關(guān)的離子反應(yīng)方程式為NH₄⁺+H₂O NH₃．H₂O+H⁺
（5）這四種元素可組成原子個數(shù)比為5：1：1：3的化合物（按X、Y、Z、W的順序）為碳酸氫銨（寫名稱），該化合物的濃溶液與足量NaOH熱濃溶液反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₃^2-+NH₃↑+2H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是短周期中四種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大，X元素原子形成的離子就是一個質(zhì)子，則X是H元素；Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，最外層電子不能超過8，只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則Y是C元素；W原子的最外層電子排布是nsⁿ npⁿ⁺²，則n=2，故W為O元素，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，Z的單質(zhì)在常溫下為無色氣體，則Z為N元素，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z、W是短周期中四種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大，X元素原子形成的離子就是一個質(zhì)子，則X是H元素；Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，最外層電子不能超過8，只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則Y是C元素；W原子的最外層電子排布是nsⁿ npⁿ⁺²，則n=2，故W為O元素，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，Z的單質(zhì)在常溫下為無色氣體，則Z為N元素．
（1）W為O元素，該原子基態(tài)的電子排布式：1s²2s²2p⁴，故答案為：O，1s²2s²2p⁴；
（2）Z為N元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，原子基態(tài)的電子排布圖：，
 故答案為：，；
（3）氫氣和氮氣在一定條件下反應(yīng)生成化合物E為NH₃，則NH₃的電子式是：，NH₃可以進行噴泉實驗的主要原因是：因為NH₃極易溶于水，
故答案為：；因為NH₃極易溶于水；
（4）僅由H、N、O三種元素組成的某種鹽是一種速效肥料，該鹽為NH₄NO₃，但長期施用會使土壤酸化，有關(guān)的離子反應(yīng)方程式為：NH₄⁺+H₂O NH₃．H₂O+H⁺，
故答案為：NH₄⁺+H₂O NH₃．H₂O+H⁺；
（5）這四種元素可組成原子個數(shù)比為5：1：1：3的化合物（按H、C、N、O的順序）為NH₄HCO₃，名稱為碳酸氫銨，該化合物的濃溶液與足量NaOH熱濃溶液反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₃^2-+NH₃↑+2H₂O，
故答案為：碳酸氫銨；NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₃^2-+NH₃↑+2H₂O．

點評 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系及應(yīng)用，推斷元素的是解答的關(guān)鍵，側(cè)重對化學(xué)用語的考查，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物性質(zhì)，難度中等．