Question

X、Y、Z、Q、M為常見的短周期元素，其原子序數(shù)依次增大．有關(guān)信息如下表：

X	動(dòng)植物生長不可缺少的元素，是蛋白質(zhì)的重要成分
Y	地殼中含量位居第一位
Z	短周期中，其原子半徑最大
Q	生活中大量使用其合金制品，工業(yè)上可用電解其氧化物的方法制備
M	海水中大量富集的元素之一，其最高正化合價(jià)與負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6

請用對應(yīng)元素的化學(xué)符號(hào)或化學(xué)式回答下列問題：
（1）X在周期表中的位置為

 

；X的氣態(tài)氫化物的大量生產(chǎn)曾經(jīng)解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓和死亡問題．請寫出該氣態(tài)氫化物的電子式

 

．
（2）已知₃₇Rb和₅₃I都位于第五周期，分別與Z和M同一主族．下列有關(guān)說法中正確的是

 

（填序號(hào)）．
a．原子半徑：Rb＞I               b．RbM中含有共價(jià)鍵
c．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：M＞I
d．Rb、Q、M的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物可以兩兩發(fā)生反應(yīng)
（3）化合物QX導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料，其抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng)，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料．可用Q的氧化物、焦炭和X的單質(zhì)在高溫下生成QX．已知每生成1mol QX，消耗18g碳，吸收a kJ的熱量．據(jù)此，寫出以上制取QX的熱化學(xué)方程式

 

．
（4）X、Y組成的一種無色氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色．將標(biāo)準(zhǔn)狀況下40L該無色氣體與15L氧氣通入一定濃度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同時(shí)生成兩種鹽．請寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、Q、M為常見的短周期元素，其原子序數(shù)依次增大．X是動(dòng)植物生長不可缺少的元素，是蛋白質(zhì)的重要成分，則X為N元素；Y元素在地殼中含量居第一位，則Y為O元素；Z是短周期中其原子半徑最大，則Z為Na元素；Q是生活中大量使用其合金制品，工業(yè)上可用電解其氧化物的方法制備，則Q為Al元素；M是海水中大量富集的元素之一，其最高正化合價(jià)與負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6，處于ⅦA，則M為Cl元素，據(jù)此解答．

解答： 解：X、Y、Z、Q、M為常見的短周期元素，其原子序數(shù)依次增大．X是動(dòng)植物生長不可缺少的元素，是蛋白質(zhì)的重要成分，則X為N元素；Y元素在地殼中含量居第一位，則Y為O元素；Z是短周期中其原子半徑最大，則Z為Na元素；Q是生活中大量使用其合金制品，工業(yè)上可用電解其氧化物的方法制備，則Q為Al元素；M是海水中大量富集的元素之一，其最高正化合價(jià)與負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6，處于ⅦA，則M為Cl元素，
（1）X為N元素，處于周期表中第二周期第VA族，X的氣態(tài)氫化物的大量生產(chǎn)曾經(jīng)解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓和死亡問題，該氣體為氨氣，分子中氮原子與氫原子之間形成1對共用電子對，電子式為，
故答案為：第二周期第VA族；；
（2）a．同周期自左而右原子半徑減小，故原子半徑：Rb＞I，故a正確；
b．RbCl屬于離子化合物，含有離子鍵，不含共價(jià)鍵，故b錯(cuò)誤；
c．非金屬性Cl＞I，故氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Cl＞I，故c正確；
d．氫氧化銣?zhǔn)菑?qiáng)堿，高氯酸是強(qiáng)酸，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，與氫氧化銣、高氯酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽與水，氫氧化銣、高氯酸發(fā)生中和反應(yīng)，故d正確；
故答案為：acd；
（3）Al的氧化物、焦炭和氮?dú)庠?600～1750℃生成AlN，每生成1molAlN，消耗18g碳，吸收a kJ的熱量，需要碳的物質(zhì)的量=

18g

12g/mol

=1.5mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知C元素反應(yīng)后化合價(jià)為

1mol×3

1.5mol

=2，故生成CO，熱化學(xué)方程式為：

1

2

Al₂O₃（s）+

3

2

C（s）+

1

2

N₂（g）=AlN（s）+

3

2

CO（g）△H=+akJ/mol，
故答案為：

1

2

Al₂O₃（s）+

3

2

C（s）+

1

2

N₂（g）=AlN（s）+

3

2

CO（g）△H=+akJ/mol；
（4）X、Y組成的一種無色氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色．該無色氣體為NO，將標(biāo)準(zhǔn)狀況下40L該無色氣體與15L氧氣通入一定濃度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同時(shí)生成兩種鹽，氮元素被氧化，生成硝酸鹽、亞硝酸鹽，令生成的被氧化為硝酸鹽、亞硝酸鹽的氨氣的體積分別為xL、yL，則：x+y=40，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有：3x+y=15×4，聯(lián)立解得x=10，y=30，故生成的硝酸鹽、亞硝酸鹽物質(zhì)的量之比=10L：30L=1：3，反應(yīng)離子方程式為：8NO+3O₂+8OH^-=2NO₃^-+6NO₂^-+4H₂O，
故答案為：8NO+3O₂+8OH^-=2NO₃^-+6NO₂^-+4H₂O．

點(diǎn)評：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、常用化學(xué)用語、熱化學(xué)方程式書寫、氧化還原反應(yīng)等，難度中等，（4）中注意利用電子轉(zhuǎn)移守恒確定硝酸鹽、亞硝酸鹽的物質(zhì)的量之比．