Question

（2008?平頂山模擬）A、B、C、D四種短周期元素，原子序數依次增大；A和C能形成一種分子X或一種+1價陽離子Y；B元素的原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；C、D在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質在常溫下均為無色氣體．試回答下列問題：
（1）A、B的元素符號分別為

H

、

C

．
（2）寫出Y水解的離子方程式

NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺

．
（3）將9g B單質在空氣中充分燃燒，所得氣體通入l L l mol/L NaOH溶液中，完全吸收后，溶液中各離子濃度由大到小的順序是

C（Na⁺）＞C（HCO₃^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）

．
（4）在101kPa時，1g X氣體在D單質中充分燃燒，生成一種液態化合物和另一種對環境無污染的穩定物質，放出18.6kJ的熱量．該反應的熱化學方程式為：

4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1264.8kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：A、B、C、D四種短周期元素，原子序數依次增大；B元素的原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，B元素原子有2個電子層，最外層電子數為4，故B為碳元素；A和C能形成一種分子X或一種+1價陽離子Y，X為NH₃，Y為NH₄⁺，故A為氫元素，C為氮元素；C、D在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質在常溫下均為無色氣體，則D為氧元素．

解答：解：A、B、C、D四種短周期元素，原子序數依次增大；B元素的原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，B元素原子有2個電子層，最外層電子數為4，故B為碳元素；A和C能形成一種分子X或一種+1價陽離子Y，X為NH₃，Y為NH₄⁺，故A為氫元素，C為氮元素；C、D在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質在常溫下均為無色氣體，則D為氧元素．
（1）由上述分析可知，A為H；B為C．
故答案為：H；C．
（2）Y為NH₄⁺，在溶液中水解生成一水合氨與氫離子，水解離子方程式為NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺．
故答案為：NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺．
（3）9g碳單質的物質的量為

9g

12g/mol

=0.75mol，所以生成的二氧化碳為0.75mol，氫氧化鈉的物質的量為l L×l mol/L=1mol，n（CO₂）：n（NaOH）=0.75：1，介于1：1與1：2之間，所以二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉與碳酸氫鈉，令
碳酸鈉與碳酸氫鈉的物質的量分別為xmol、ymol，根據鈉元素守恒有2x+y=1，根據碳元素守恒有x+y=0.75，聯立方程解得，x=0.25、y=0.5．碳酸根與碳酸氫根水解，溶液呈堿性，所以C（OH^-）＞C（H⁺），
水解程度微弱，所以C（HCO₃ ^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-），溶液中鈉離子濃度最大，所以溶液中各離子濃度由大到小的順序是C（Na⁺）＞C（HCO₃ ^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）．
故答案為：C（Na⁺）＞C（HCO₃ ^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）．
（4）在101kPa時，1gNH₃ 氣體在氧氣中充分燃燒，生成一種液態化合物和另一種對環境無污染的穩定物質，則燃燒生成水與氮氣，1gNH₃的物質的量為

1g

17g/mol

=

1

17

mol，所以4molNH₃燃燒放出的熱量為

4mol

1 17 mol

×18.6kJ=1264.8kJ．所以該反應的熱化學方程式為：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1264.8kJ?mol^-1．
故答案為：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1264.8kJ?mol^-1．

點評：考查結構性質與位置關系、離子濃度大小比較、熱化學方程式、化學計算等，難度中等，是對所學知識的綜合考查，推斷元素是解題的關鍵，推斷需熟練注意物質的結構．