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）请写出元素符号：Y__Z____W____。

（2）在一定条件下，由X单质与Z单质反应生成E，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）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

C N O 一氧化氮、二氧化氮 NH4++HCO3−+2OH−=NH3↑+2H2O+CO32− 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 1:4

【解析】

X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素，它们的原子序数依次增大，X元素原子形成的离子就是一个质子，则X是H元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层电子不能超过8，只能有2个电子层，最外层电子数为4，则Y是C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，且Z的原子序数小于W，所以Z是N元素，W是O元素，以此来解答。

(1)由上述分析可知， Y为C，Z为N、W为O；

(2)X单质为氢气、Z单质为氮气，氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，该反应的化学方程式为：N2+3H22NH3；氨气在催化剂存在的条件下可用于还原汽车尾气中的氮的氧化物：一氧化氮、二氧化氮，以减少对大气的污染；

(3)H、C、N、O四种元素可组成酸式盐NH4HCO3，碳酸氢铵与足量浓NaOH溶液反应生成碳酸钠、氨气与水，反应的离子方程式为NH4++HCO3−+2OH−=NH3↑+2H2O+CO32−；

(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，同时有单质氮气生成，故E为NH3，化学方程式为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，根据反应，8mol氨气中有2mol氨气参与氧化还原反应被氧化，则该反应中被氧化的NH3与参与反应的NH3的质量之比为2:8=1:4。