Question

【題目】X、Y、Z、Q、M為常見的短周期元素，其原子序數依次增大．有關信息如表：

X	動植物生長不可缺少的元素，是蛋白質的重要成分
Y	地殼中含量居第一位
Z	短周期中其原子半徑最大
Q	生活中大量使用其合金制品，工業上可用電解其氧化物的方法制備其單質
M	海水中大量富集的元素之一，其最高正化合價與負價的代數和為6

（1）X的氣態氫化物的大量生產曾經解決了地球上因糧食不足而導致的饑餓和死亡問題，請寫出該氣態氫化物的電子式 ．
（2）已知37Rb和53I都位于第五周期，分別與Z和M同一主族．下列有關說法正確的是（填序號）．
A.原子半徑：Rb＞I
B.RbM中含有共價鍵
C.氣態氫化物熱穩定性：M＞I
D.Rb、Q，M的最高價氧化物對應的水化物可以兩兩發生反應
（3）化合物QX導熱性好，熱膨脹系數小，是良好的耐熱沖擊材料．有關化合物QX的制備及化學性質如下（所有熱量數據均已折合為25℃、101.3 kPa條件下的數值）．①可用Q和X的單質在800～1 000℃制得，每生成1 mol QX，吸收a kJ的熱量．
②可用Q的氧化物、焦炭和X的單質在1 600～1 750℃生成QX，每消耗18 g碳生成1 mol QX，吸收b kJ的熱量．
請根據上述信息寫出在理論上Q的氧化物跟焦炭反應生成Q單質和CO的熱化學方程式 ．
（4）X、Y組成的一種無色氣體遇空氣變為紅棕色．標準狀況下將40 L該無色氣體與15 L氧氣通入一定濃度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同時生成兩種鹽．請寫出該反應的離子方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）ACD
（3）Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）△H=（2b﹣2a） kJ/mol
（4）8NO+3O2+8OH﹣=2NO2﹣+6NO +4H2O
【解析】解：X、Y、Z、Q、M為常見的短周期元素，其原子序數依次增大．X元素是動植物生長不可缺少的元素，是蛋白質的重要成分，則X為N元素；Y元素在地殼中含量居第一位，則Y為O元素；Z是短周期中其原子半徑最大的元素，則Z為Na；Q是生活中大量使用其合金制品，工業上可用電解其氧化物的方法制備其單質，則Q為Al；M是海水中大量富集的元素之一，其最高正化合價與負價的代數和為6，則M為Cl．（1）X的氣態氫化物的大量生產曾經解決了地球上因糧食不足而導致的饑餓和死亡問題，該氣態氫化物為NH3 ， 電子式為 ，所以答案是： ；（2）A．Rb、I同周期，核電荷數越大原子半徑越小，故原子半徑：Rb＞I，故A正確； B．RbI中含有離子鍵，故B錯誤；
C．非金屬性Cl＞I，則氣態氫化物熱穩定性：HCl＞HI，故C正確；
D．Rb、Q、M的最高價氧化物對應的水化物分別為RbOH、高氯酸、氫氧化鋁，RbOH堿性比NaOH的強，氫氧化鋁能與RbOH、高氯酸反應，RbOH與高氯酸發生中和反應，故D正確，
故選：ACD；（3）用Al和氮氣的單質在800～1 000℃制得AlN，每生成1 mol AlN，吸收a kJ的熱量，可得熱化學方程式①：Al（s）+ N2（g）=AlN（s）△H=+a kJ/mol，
用氧化鋁、焦炭和但在1 600～1 750℃生成Al，每消耗18 g碳生成1 mol AlN，吸收b kJ的熱量，可得熱化學方程式②： Al2O3（s）+ N2（g）+ C（s）=AlN（s）+ CO（g）△H=+b kJ/mol，
根據蓋斯定律，②×2﹣①×2可得：Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）△H=（2b﹣2a） kJ/mol，
所以答案是：Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）△H=（2b﹣2a） kJ/mol；（4）X、Y組成的一種無色氣體遇空氣變為紅棕色，該氣體為NO，標準狀況下將40 LNO與15 L氧氣通入一定濃度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同時生成兩種鹽，即生成NaNO2、NaNO3 ， 該反應的離子方程式為：8NO+3O2+8OH﹣=2NO2﹣+6NO3﹣+4H2O，
所以答案是：8NO+3O2+8OH﹣=2NO2﹣+6NO3﹣+4H2O．