Question

【題目】X、Y、Z、W為原子序數依次增大的短周期元素，Y、Z分別是空氣和地殼中含量最高的元素，W的單質可用于自來水消毒，X與Y、Z、W既不同周期也不同主族。

（1）寫出由X、Y、W三種元素組成的化合物制YX3的化學方程式：___________________。

（2）用電子式表示X2Z的形成過程：_________________________。

（3）某課外活動小組欲利用CuO與YX3反應，研究YX3的某種性質，設計了如下實驗裝置(夾持裝置未畫出)進行實驗。請回答下列問題：

①儀器b中可選擇的試劑為________。

②實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，上述現象證明YX3具有________性，寫出相應的化學方程式：____________。

（4）工業上常用YX3制由XYZ三種元素組成的一種酸，在100mL 該酸和稀H2SO4組成的混合溶液中，兩種酸的物質的量濃度之和為0.4mol/L．向該溶液中加入足量的銅粉后加熱，充分反應后，所得溶液中Cu2+的物質的量濃度最大值為（反應前后溶液體積變化忽略不計）____________mol/L

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+H2O 氧化鈣(或氫氧化鈉固體或堿石灰) 還原 3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2 0.24mol·L－1

【解析】X、Y、Z、W為原子序數依次增大的短周期元素，Y、Z分別是空氣和地殼中含量最高的元素，Y是N，Z是O。W的單質可用于自來水消毒，W是Cl。X與Y、Z、W既不同周期也不同主族，X是H。

（1）由X、Y、W三種元素組成的化合物制NH3的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+H2O。（2）水是共價化合物，則用電子式表示H2O的形成過程為。（3）①裝置A制備氨氣，反應不需要加熱，則儀器b中可選擇的試劑為氧化鈣或氫氧化鈉固體或堿石灰等。②實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，說明氧化銅被還原生成銅。量氣管有無色無味的氣體，氣體是氮氣，這說明NH3具有還原性，相應的化學方程式為3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2。（4）反應離子方程式為：3Cu+2NO3-+8H+＝3Cu2++2NO↑+4H2O，銅足量，由上述反應方程式可知，NO3-、H+的物質的量之比為1：4，氫離子與硝酸根恰好反應，生成的銅離子物質的量最大，設HNO3、H2SO4各為x、ymol，則n（NO3-）：n（H+）=x：（x+2y）=1：4，x+y=0.4×0.1，聯立解得x=0.016mol、y=0.024mol，由方程式可知，生成銅離子的物質的量為0.016mol×3/2=0.024mol，故銅離子的最大濃度為0.024mol÷0.1L=0.24mol/L。