Question

有X、Y、Z三種短周期元素，X的氣態氫化物化學式為H₂X，此氫化物的相對分子質量與X最高價氧化物的相對分子質量之比為17：40，X原子核內質子數與中子數相等，Y與X可以形成離子化合物Y₂X，Y的陽離子電子層結構與Ne相同，Z與X同周期，其氣態單質是雙原子分子，兩原子共用1對電子．試回答：
（1）寫出各元素名稱：X

 

、Y

 

、Z

 

．
（2）X離子的結構示意圖為

 

．化合物Y₂X的電子式

 

．
（3）Y單質在空氣中燃燒的化學方程式為

 

．生成物的電子式為

 

（4）X與Z的最高價氧化物對應水化物的化學式分別為

 

、

 

*（5）試寫出一個能證明Z單質的氧化性比X單質強的化學方程式：

 

．

Answer 1

分析：X、Y、Z三種短周期元素，X的氣態氫化物化學式為H₂X，在該氫化物中，X顯-2價，則X為第VIA族元素，且為短周期元素，所以X是O或S元素，此氫化物的相對分子質量與X最高價氧化物的相對分子質量之比為17：40，O元素沒有氧化物，所以X是S元素，X原子核內質子數與中子數相等，則X是₁₆³²S，Y與X可以形成離子化合物Y₂X，在該化合物中，Y顯+1價，Y是短周期元素，則Y為第IA族元素，Y的陽離子電子層結構與Ne相同，所以Y是Na元素，Z與X同周期，其氣態單質是雙原子分子，兩原子共用1對電子，則Z位于第三周期第VIIA族，為Cl元素，結合元素、物質的結構性質分析解答．

解答：解：X、Y、Z三種短周期元素，X的氣態氫化物化學式為H₂X，在該氫化物中，X顯-2價，則X為第VIA族元素，且為短周期元素，所以X是O或S元素，此氫化物的相對分子質量與X最高價氧化物的相對分子質量之比為17：40，O元素沒有氧化物，所以X是S元素，X原子核內質子數與中子數相等，則X是₁₆³²S，Y與X可以形成離子化合物Y₂X，在該化合物中，Y顯+1價，Y是短周期元素，則Y為第IA族元素，Y的陽離子電子層結構與Ne相同，所以Y是Na元素，Z與X同周期，其氣態單質是雙原子分子，兩原子共用1對電子，則Z位于第三周期第VIIA族，為Cl元素，
（1）通過以上分析知，X、Y、Z分別為硫、鈉、氯元素，故答案為：硫；鈉；氯；
（2）X是S元素，硫離子核外有18個電子，硫離子的結構示意圖為，化合物Na₂S屬于離子化合物，硫離子和鈉離子之間只含離子鍵，則硫化鈉的電子式為，
故答案為：；；
（3）Y單質是鈉，鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉，反應方程式為：2Na+O₂

點燃  .

Na₂O₂，過氧化鈉中鈉離子和過氧根離子之間存在離子鍵，氧原子和氧原子之間存在共價鍵，所以其電子式為，
故答案為：2Na+O₂

點燃  .

Na₂O₂；；
（4）X與Z的最高價氧化物對應水化物分別是硫酸和高氯酸，硫酸和高氯酸的化學式分別為H₂SO₄、HClO₄；
故答案為：H₂SO₄；HClO₄；
（5）氯氣能和硫化氫發生氧化還原反應生成硫單質和氯化氫Cl₂+H₂S=S↓+2HCl，該反應中氯氣作氧化劑，硫是氧化產物，所以能證明氯氣的氧化性大于硫，
故答案為：Cl₂+H₂S=S↓+2HCl．

點評：本題考查了方程式、化學式的書寫，正確推斷元素是解本題關鍵，難點的過氧化鈉電子式的書寫，注意過氧根離子電子式的書寫特點，為易錯點．