Question

已知X、Y、Z、W是短周期主族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）一定温度下，在2 L的密闭容器中，X的单质和Z的单质反应生成E。物质的量随时间变化的曲线如右图所示，从反应开始到2min时，用E表示的反应速率为__________，Z的转化率为__________。

（3）由X、Z、W三种元素组成的某种盐是一种速效化肥，该盐阳离子电子式为_____________________；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

第二周期第ⅤA族 0.05mol/(L·min) 10% NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O 8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2 1∶4

【解析】试题分析： X、Y、Z、W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，X是H元素； 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，则Z、W分别是N、O元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Y是C元素；

解析：（1）N元素质子数为7，在周期表中的位置第二周期第ⅤA族。

（2）根据图示数据，用E表示的反应速率为 0.05mol/(L·min) ，Z的转化率为 10%。

（3）由X、Z、W三种元素组成的速效化肥是硝酸铵，铵根离子的电子式为；由X、Y、Z、W四种元素可组成酸式盐是碳酸氢铵，碳酸氢铵溶液与足量NaOH溶液在加热条件下生成碳酸钠、氨气、水，反应的离子方程式为NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O 。

（4）氨气与氯气反应生成氯化铵、氮气，化学方程式8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2 。根据方程式可知，反应中被氧化的氨气2mol,参与反应的氨气8mol，物质的量之比1∶4。

点睛：被氧化的元素化合价升高，在8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2反应中N元素化合价升高的只有2mol，另外6molN元素化合价没变，所以被氧化的氨气是2mol。