Question

W、X、Y、Z是原子序數依次增大的四種短周期元素，已知：W的一種原子的原子核中沒有中子；Y與X相鄰，Y與Z也相鄰；X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數之和為3的整數倍；元素Z在地殼中含量最高．試回答下列各題：
（1）由W、X、Z三種元素可組成A、B、C三種常見的有機化合物，其中A和B是日常生活中常用調味品的主要成分，且A與B能夠反應生成C，試寫出C的結構簡式為：

CH₃COOCH₂CH₃

．
（2）由W、X、Y、Z四種元素中的三種元素組成的某種化合物，其濃溶液可與其中第四種元素的單質發生反應，寫出該反應的化學方程式：

C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O

．
（3）XW₄是一種重要能源物質，如圖是1.01×10⁵Pa下，1mol XW₄燃燒生成穩定化合物過程中的能量變化示意圖，其熱化學方程式為：

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-（b-a）kJ?mol^-1

；
（4）向50mL 4mol?L^-1的NaOH溶液中通入4.48L元素X的最高價氧化物（標準狀況），反應后溶液呈

堿性

，填（“中性”、“酸性”、或“堿性”），理由是（用離子方程式表示）：

HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-

．
（5）W、Y、Z三種元素可組成一種無機鹽，其組成可表示為W₄Y₂Z₃，則該溶液中離子濃度由大到小的順序為：

c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．

Answer 1

分析：氕原子的原子核中沒有中子，故W是H，元素Z在地殼中含量最高，所以Z是O，Y與X相鄰，Y與Z也相鄰，X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數之和為3的整數倍，則X為C，Y為N．
（1）乙酸和乙醇可以發生酯化反應生成乙酸乙酯；
（2）碳單質可以和濃硝酸反應生成二氧化氮、二氧化碳以及水；
（3）反應物和生成物具有的能量差即為化學反應的熱效應數值，當反應物能量高于生成物的能量時，反應是放熱反應；
（4）氫氧化鈉可以和過量的二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉水溶液顯堿性；
（5）硝酸銨是強酸弱堿鹽，銨根離子水解顯示酸性．

解答：解：氕原子的原子核中沒有中子，故W是H，元素Z在地殼中含量最高，所以Z是O，Y與X相鄰，Y與Z也相鄰，X、Y、Z三種元素原子的最外層電子數之和為3的整數倍，則X為C，Y為N．
（1）由H、C、O三種元素可組成的三種常見的有機化合物中，乙酸和乙醇是日常生活中常用調味品的主要成分，二者反應生成乙酸乙酯，故答案為：CH₃COOCH₂CH₃；
（2）碳單質可以和H、N、O組成的化合物濃硝酸反應生成二氧化氮、二氧化碳以及水，即C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，故答案為：C+4HNO₃（濃）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（3）根據甲烷燃燒的過程可以看出是一個放熱反應過程，放出的熱量即為（b-a）kJ，故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-（b-a）kJ?mol^-1；
（4）向50mL 4mol?L^-1（即0.2mol）的NaOH溶液中通入4.48Lji 0.2mol元素C的最高價氧化物（標準狀況）二氧化碳后，發生反應生成碳酸氫鈉，由于碳酸氫根水解導致溶液顯示堿性，故答案為：堿性；HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（5）H、N、O三種元素可組成一種無機鹽，其組成可表示為H₄N₂O₃，即硝酸銨中，銨根離子水解，溶液顯示酸性，即c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點評：本題是一道原子結構和熱化學、鹽的水解知識結合的綜合考查題目，考查學生分析和解決問題的能力，難度較大．