Question

有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X的陽(yáng)離子就是一個(gè)質(zhì)子．Z、W在周期表內(nèi)處于相鄰位置，它們的單質(zhì)在通常狀況下均為無色氣體．Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍．請(qǐng)回答：
（1）Z₂的電子式為

 

，Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

 

．
（2）將X₂、W₂按如圖所示通入某燃料電池中，b電極為

 

極，該電極反應(yīng)式為

 

．
（3）X、Y兩種元素組成一種氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.25gL^-1，實(shí)驗(yàn)室制取該氣體的化學(xué)方程式為：

 

．
（4）由X、Y、Z、W四種元素組成的酸式鹽，與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X的陽(yáng)離子就是一個(gè)質(zhì)子，則X為H；Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，Y為第二周期元素，最外層電子數(shù)為2×2=4，則Y為C，所以可知Z、W在周期表內(nèi)處于同一周期相鄰位置，它們的單質(zhì)在通常狀況下均為無色氣體，Z、W位于第二周期，分別為N、O．
（1）Z₂為氮?dú)�，存在N≡N；Y為C元素，原子核外有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4；
（2）氫氧燃料電池中，通氫氣一端為負(fù)極，通氧氣一端為正極，正極上氧氣得到電子；
（3）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.25g?L^-1，M=1.25×22.4=28，則該烴為C₂H₄，實(shí)驗(yàn)室利用乙醇和濃硫酸反應(yīng)制備；
（4）X、Y、Z、W四種元素組成的酸式鹽為NH₄HCO₃，與NaOH加熱反應(yīng)生成氨氣、水和碳酸鈉．

解答： 解：X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X的陽(yáng)離子就是一個(gè)質(zhì)子，則X為H；Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，Y為第二周期元素，最外層電子數(shù)為2×2=4，則Y為C，所以可知Z、W在周期表內(nèi)處于同一周期相鄰位置，它們的單質(zhì)在通常狀況下均為無色氣體，Z、W位于第二周期，分別為N、O．
（1）Z₂為氮?dú)�，存在N≡N，其電子式為；Y為C元素，原子核外有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；；
（2）氫氧燃料電池中，通氫氣一端為負(fù)極，通氧氣一端為正極，所以b為正極，正極上氧氣得到電子，電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：正；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.25g?L^-1，M=1.25×22.4=28，則該烴為C₂H₄，實(shí)驗(yàn)室利用乙醇和濃硫酸反應(yīng)制備，反應(yīng)方程式為C₂H₅OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案為：C₂H₅OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O；
（4）X、Y、Z、W四種元素組成的酸式鹽為NH₄HCO₃，與NaOH加熱反應(yīng)生成氨氣、水和碳酸鈉，離子反應(yīng)為NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-

△   .

NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-

△   .

NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系及應(yīng)用，元素的推斷為解答的關(guān)鍵，涉及電子式、原電池、離子反應(yīng)及乙烯的制取等，綜合性較強(qiáng)，但題目難度不大．