Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素．已知：①Q原子的核外电子数等于电子层数，且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分；②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化

Question

Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素．已知：
①Q原子的核外电子数等于电子层数，且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分；
②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化物能够反应，生成离子化合物甲；
③W与Y组成的化合物乙，是机动车排出的大气污染物之一，也是造成“雾霾”天气的物质之一；
④Y与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物，分别为丙和丁
（1）丁的电子式是___．
（2）WY₂与Z₂Y₂反应的化学方程式是___．
（3）甲在水溶液中的水解方程式为___．
（4）写出一种实验室制取XQ₃的方法___．（用化学方程式表示）
（5）标准状况下22.4L X的气态氢化物，与0.5L 1mol/L的X最高价氧化物的水化物反应，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是___（用化学式表示）．

Answer 1

Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素．已知：
①Q原子的核外电子数等于电子层数，则Q为H元素，且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分为甲烷，则W为C元素；
②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化物能够反应，生成离子化合物甲，则X为N元素，甲为硝酸铵；
③C与Y组成的化合物乙，是机动车排出的大气污染物之一，也是造成“雾霾”天气的物质之一，该化合物为CO，则Y为O元素；
④O与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物，分别为丙和丁，Na₂O含有30个电子，Na₂O₂含有38个电子，故Z为Na，
（1）Na₂O₂为离子化合物，且存在过氧键（-O-O-），因此其电子式为，故答案为：；
（2）二氧化碳与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，则反应方程式为：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，故答案为：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）甲为硝酸铵，铵根离子在溶液中水解生成一水合氨和氢离子，其水解方程式为：NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺；
故答案为：NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺；
（4）实验室用氢氧化钙和氯化铵加热制备氨气，其反应的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂(△.)/()CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂(△.)/()CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（5）氨气与硝酸反应的化学方程式为NH₃+HNO₃═NH₄NO₃，氨气的物质的量n（NH₃）=(22.4L)/(22.4L/mol)=1 mol，n（HNO₃）=0.5 L×1 mol/L=0.5 mol，由此可知氨气过量0.5 mol，溶液中存在NH₃•H₂O的电离和NH₄⁺的水解，因最终溶液呈碱性，故离子浓度大小顺序为c（NH₄⁺）>c（NO₃^-）>c（OH^-）>c（H⁺），
故答案为：c（NH₄⁺）>c（NO₃^-）>c（OH^-）>c（H⁺）．