Question

2．X、Y、Z、W均是周期表中短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大，有關(guān)信息如下：

元素	相關(guān)信息
X	X的原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍
Y	Y是短周期元素中原子半徑最大的元素（除稀有氣體元素外）
Z	Z的原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)
W	W原子最外層電子數(shù)是X、Z原子最外層電子數(shù)之和

（1）甲是X的最高價(jià)氧化物，X的最高正價(jià)是+4，甲的電子式為，X的氣態(tài)氫化物電子式為．
（2）W在元素周期表的位置第三周期第ⅦA族，用電子式表示化合物YW的形成過程
（3）乙是Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物，寫出下列反應(yīng)離子方程式：
①過量的甲通入乙溶液中CO₂+OH^-=HCO₃^-
②Z的單質(zhì)和乙溶液反應(yīng)2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
③W的單質(zhì)與乙溶液反應(yīng)Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 X：元素原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍，則核外電子排布為1s²2s²2p²，為C元素；Y：電子層越大，半徑越大，同周期，從左向右原子半徑減小，則Na是短周期元素中原子半徑最大的主族元素；X、Y、Z、W均是周期表中短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大，Z處于第三周期，Z元素原子的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，則Z為Al，W處于第三周期，原子最外層電子數(shù)是X、Z原子最外層電子數(shù)之和為4+3=7，為氯元素．
（1）X的最高價(jià)氧化物為二氧化碳，二氧化碳為直線型結(jié)構(gòu)，分子中存在兩個(gè)碳氧雙鍵，X的氣態(tài)氫化物為甲烷，根據(jù)1個(gè)甲烷分子中含1個(gè)C、4個(gè)H原子，為正四面體，碳原子最外層有4個(gè)電子，能形成4個(gè)共價(jià)鍵達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，每個(gè)氫原子能形成一個(gè)共價(jià)鍵達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
（2）根據(jù)電子層數(shù)等于周期數(shù)，最外層電子數(shù)等于族序數(shù)分析；YW為氯化鈉，氯化鈉是離子化合物，用電子式表示其形成過程時(shí)，左邊是原子的電子式，右邊為氯化鈉的電子式，中間用箭頭連接；
（3）①過量的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉；
②鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏氯酸鈉和氫氣；
③氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答 解：（1）X的核外電子排布為1s²2s²2p²，X的最高正價(jià)是+4價(jià)，為C元素，最高價(jià)氧化物為二氧化碳，二氧化碳為直線型結(jié)構(gòu)，分子中存在兩個(gè)碳氧雙鍵，二氧化碳的電子式為：；X的氣態(tài)氫化物為甲烷，1個(gè)甲烷分子中含1個(gè)C、4個(gè)H原子，分子式為CH₄，碳原子的最外層有4個(gè)電子，氫原子最外層1個(gè)電子，一個(gè)碳原子形成4對(duì)共用電子對(duì)，一個(gè)氫原子形成一對(duì)共用電子對(duì)，所以電子式為：，
故答案為：+4；；；
 （2）W處于第三周期，原子最外層電子數(shù)是X、Z原子最外層電子數(shù)之和為4+3=7，為氯元素，氯原子結(jié)構(gòu)示意圖是 ，屬于第三周期第ⅦA族，YW為氯化鈉，NaCl為離子化合物，書寫電子式時(shí)注意，左邊寫鈉原子和氯原子電子式，右邊寫氯化鈉的電子式，中間用箭頭連接，形成過程為：，
故答案為：第三周期第ⅦA族；．
（3）Y：電子層越大，半徑越大，同周期，從左向右原子半徑減小，則Na是短周期元素中原子半徑最大的主族元素，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為氫氧化鈉，
①過量的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO₂+NaOH═NaHCO₃，該離子反應(yīng)為：CO₂+OH^-=HCO₃^-，
故答案為：CO₂+OH^-=HCO₃^-；
 ②X、Y、Z、W均是周期表中短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大，Z處于第三周期，Z元素原子的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)，則Z為Al，鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學(xué)反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，離子反應(yīng)為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
③氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，為高考常見題型，根據(jù)相關(guān)信息推斷元素是解題關(guān)鍵，注意掌握元素周期律，題目難度中等．