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15.现有X、Y、Z、W、R、T六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,W与R同主族,且W的氢化物常温时为液态.X、Y的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,X分别与Y、Z、W形成电子总数相等的分子.
请用化学用语回答下列问题:
(1)Y、Z、W元素的氢化物沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>CH4(用化学式表示).
(2)选取上述六种元素中的某些元素组成的化合物中,写出既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质(写电子式).该物质与空气在酸性条件下可构成燃料电池,该电池放电时,负极的反应式为C2H2-10e-+4H2O=2CO2+10H+.
(3)请用一个化学方程式证明W元素的非金属性强于R元素O2+2H2S=S↓+2H2O.
(4)最近意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的Z4气态分子.Z4分子结构如图所示,己知断裂lmolZ-Z 吸收167kJ的热量,生成lmol Z≡Z放出942kJ热量.试写出Z4气态分子变成Z2气态分子的热化学方程式:N4(g)=2N2(g)△H=-882kJ•mol-1.
(5)①由X、Z、W三种元素形成的一种离子化合物,其水溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
②写出检验该化合物中阳离子的实验操作方法是取少量样品(溶液)于试管中,加入适量(浓)氢氧化钠溶液并加热,若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明含有铵根离子.

分析 W的氢化物常温时为液态,则W为O元素,W与R同主族,R为S元素,T的原子序数比S大,只能为Cl元素,X、Y的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,X分别与Y、Z、W形成电子总数相等的分子,X应为H元素,Y为C、Z为N元素符合,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题.

解答 解:由以上分析可知X为H、Y为C、Z为N、W为O、R为S、T为Cl元素,
(1)N、O对应氢化物分子间存在氢键,沸点较高,其中水常温下为液体,沸点最高,则沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>CH4,
故答案为:H2O>NH3>CH4;
(2)既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质为乙炔,电子式为,与空气在酸性条件下可构成燃料电池,负极腐蚀氧化反应,乙炔被氧化生成二氧化碳和水,方程式为C2H2-10e-+4H2O=2CO2+10H+,
故答案为:;C2H2-10e-+4H2O=2CO2+10H+;
(3)氧气可与硫化氢反应生成水和硫,该反应可证明氧的非金属性较强,方程式为O2+2H2S=S↓+2H2O,故答案为:O2+2H2S=S↓+2H2O;
(4)反应的方程式为N4(g)=2N2(g),由结构式可知1molN4生成2molN2,反应时断裂6molN-N键,吸热的热量为6×167kJ=1002kJ,形成2molN≡N键,放出的热量为2×942kJ=1884kJ,则放出的热量为1884kJ-1002kJ=882kJ,热化学方程式为N4(g)=2N2(g)△H=-882kJ•mol-1,
故答案为:N4(g)=2N2(g)△H=-882kJ•mol-1;
(5)①X、Z、W三种元素形成的一种离子化合物为NH4NO3,为强酸弱碱盐,水解呈酸性,溶液中离子浓度大小顺序为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),
故答案为:c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
②检验铵根离子,可取少量样品(溶液)于试管中,加入适量(浓)氢氧化钠溶液并加热,若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明含有铵根离子,
故答案为:取少量样品(溶液)于试管中,加入适量(浓)氢氧化钠溶液并加热,若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明含有铵根离子.

点评 本题考查结构性质位置关系,为高频考点,涉及常用化学用语、无机推断、元素化合物知识等,注意Z的氢化物为液态以及等电子物质为突破口,题目难度中等

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