Question

【題目】核電荷數為1～18的元素的原子結構示意圖等信息如下，請回答下列問題。

（1）第三周期中，隨著原子序數的遞增，元素原子核外電子排布的變化規律是______________。

（2）用上表中給出的元素，寫出含有氮元素的常見單質、化合物的化學式各一個，并標出所寫化學式中氮元素的化合價：

單質________________、化合物________________。

（3）1號元素和6號元素組成的甲烷（CH4），在自然界中有廣泛存在。

2017年5月我國首次海域可燃冰試采成功．可燃冰外觀像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子組成），還含有少量二氧化碳等物質。

①可燃冰屬于________（填“純凈物”或“混合物”）。

②科學家在較低的溫度和壓力下，用甲烷等為原料制成了金剛石薄膜，該變化屬于________（填“物理變化”或“化學變化”）。

③甲烷（CH4）可用作燃料，甲烷在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水參與反應甲烷分子的氫原子和生成水分子的氫原子個數比是________。

④常溫常壓時，由甲烷和另兩種氣體組成的混合物中，碳元素的質量分數為80%，則另兩種氣體可能是________。

A．H2和CO B．H2和C2H2

C．C2H2和C2H4 D．CO和C2H4

Answer 1

【答案】最外層電子數依次遞增；；；（其他合理答案也可）混合物；化學變化；1：1；BCD。

【解析】

(1)在第三周期中，隨著原子序數的遞增，元素原子最外層電子數排布的變化規律是依次增多；

(2)注意物質的分類，同時要注意根據化合價書寫對應化學式，單質是氮氣，其中氮元素的化合價為零，可表示為：；化合物有多種，如氨氣，其中氮為-3價，可表示為：；

(3)①可燃冰的主要成分是甲烷水合物，還含有其他物質，所以可燃冰屬于混合物；

②在較低的溫度和壓力下，用甲烷等為原料制成了金剛石薄膜，此變化中有新物質生成，所以發生的屬于化學變化；

③甲烷在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，反應的化學方程為：CH4+2O2CO2+2H2O，根據化學方程式可知，生成水分子中氫原子全部來自參加反應的甲烷分子，所以參與反應甲烷分子的氫原子和生成水分子的氫原子個數比是1：1；

④甲烷中，碳元素的質量百分比=×100%=75%；

CO中碳元素的質量百分比= ×100%=42.9%；

C2H2中碳元素的質量百分比=×100%=92.3%；

C2H4中碳元素的質量百分比=×100%=85.7%；

因為混合氣體的碳元素質量分數為80%，而甲烷＜80%，所以，另兩種氣體的含碳量一定要＞80% 才能使混合氣體中碳元素質量分數達到80%，A中H2和CO達不到要求，B中H2和C2H2，C中C2H2和C2H4，D中CO和C2H4都可以達到要求。