Question

已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素，它们的原子序数依次增大．X元素的原子形成的离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍．

(1)请写出Z在元素周期表中的位置________．

(2)在一定条件下，由X单质与Z单质反应生成1 mol E放出的热量为46.2 kJ，写出该反应的热化学方程式：__________________________________；E在催化剂存在的条件下，可用于还原汽车尾气中的________________，以减少对大气的污染．

(3)仅由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效化肥，但长期施用会使土壤酸化，有关的离子方程式为___________________________________；由X、Y、Z、W四种元素可组成酸式盐，该化合物的水溶液与足量NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为________________________．

(4)工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气，可观察到大量白烟，同时有单质Z生成，写出化学方程式________________________________．该反应中被氧化的E与参与反应的E的质量之比________________________．

Answer

(1)第二周期，第ⅤA族

(2)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1； NO或NO2

(3)NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋；NH4+＋HCO3—＋2OH－NH3↑＋CO32—＋2H2O

(4)8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2；1∶4

【解析】（1）根据元素的结构及有关性质可知，X、Y、Z、W分别是H、C、N、O。氮元素的原子序数是7，位于周期表的第二周期第ⅤA族。

（2）氢气和氮气反应生成的是氨气，生成1mol氨气放热是46.2kJ，所以该反应的热化学方程式是N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。汽车尾气中的NO或NO2能氧化氨气，生成氮气，从而减少对大气的污染。

（3）该化肥是硝酸铵，NH4+水解显酸性，方程式是NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋；四种元素组成的酸式盐是碳酸氢铵，与足量氢氧化钠反应的方程式是NH4+＋HCO3—＋2OH－NH3↑＋CO32—＋2H2O。

（4）有大量的白烟说明有氨气生成，因此反应的方程式是8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2；根据方程式可知，8mol氨气参加反应，被氧化的是2mol，所以比值是1∶4。