Question

已知X、Y、Z、W是短周期元素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，它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍．
（1）請寫出Z在元素周期表中的位置

 

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（2）由X、Y、Z、W四種元素可組成酸式鹽，該化合物的水溶液與足量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式為

 

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（3）工業(yè)上用E檢驗輸送氯氣的管道是否漏氣，可觀察到大量白煙，同時有單質(zhì)Z生成，寫出化學(xué)方程式

 

，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為：

 

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（4）Z的氫化物與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

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（5）肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑N₂O₄應(yīng)生成N₂和水蒸氣．
已知：①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄ （1）△H₁=-195kJ?mol^-1
②N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
寫出肼和N₂O₄ 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

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Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,元素周期律與元素周期表專題

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；Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體，且Z的原子序數(shù)小于W，所以Z是N元素，W是O元素，據(jù)此解答．

解答： 解：依據(jù)分析可知：X為氫，Y為碳，Z為氮，W為氧，
（1）Z為氮元素，N有2個電子層，最外層5個電子，處于第二周期第ⅤA族，故答案為：第二周期第ⅤA族；（2）H、C、N、O四種元素可組成酸式鹽NH₄HCO₃，碳酸氫銨與足量濃NaOH溶液反應(yīng)生成碳酸鈉、氨氣與水，反應(yīng)離子方程式為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-=NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，故答案為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-=NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-；
（3）工業(yè)上用E檢驗輸送氯氣的管道是否漏氣，可觀察到大量白煙，同時有單質(zhì)氮氣生成，故E為氯氣，化學(xué)方程式為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，本反應(yīng)中氯氣為氧化劑，氨氣為還原劑，8mol氨氣反應(yīng)，只有2mol被還原，故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為：3：2，故答案為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；3：2；
（4）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），次氯酸鈉做氧化劑，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒和原子守恒寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（5）①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-195kJ?mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律寫出肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；故答案為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol．

點評：本題主要考查了元素的推斷、原子結(jié)構(gòu)，熱化學(xué)方程式的書寫，蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度不大．