Question

【題目】元素X、Y、Z、W、M、N原子序數依次增大，X與M、W與N分別同主族，且元素X、Y、Z、W分屬兩個短周期，它們四者原子序數之和為22，最外層電子數之和為16，在化合物YW2、Z2X4、X2W2中，相應分子內各原子最外層電子都滿足穩定結構，請回答下列問題：

(1)Y元素在周期表中的位置________周期________族，X、Y、Z、W、M的原子半徑由大到小的順序為____________________________________(用元素符號表示)。

(2)寫出YW2的電子式________；Z2X4結構式________________________________。

(3)X、Z、W形成的化合物，可用作化肥的鹽是________，該物質所含化學鍵的類型是________。

(4)均由X、W、M、N四種元素組成的兩種化合物相互反應，有刺激性氣味氣體放出，反應的離子方程式為____________________________________________________。

(5)火箭發動機曾經利用Z2X4作燃料X2W2作助燃劑，產物環保無污染，寫出二者反應的化學方程式________________________________________________________________________。

(6)寫出NW2通入硝酸鋇溶液中的離子方程式_____________________________________。

Answer 1

【答案】第二周期 第ⅣA族 Na>C>N>O>H NH4NO3 離子鍵、共價鍵 H＋＋HSO3-===H2O＋SO2↑ N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O 3Ba2＋＋3SO2＋2NO3-＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋

【解析】

元素X、Y、Z、W、M、N原子序數依次增大，W與N同主族，結合原子序數可知，W處于第二周期、N處于第三周期，且元素X、Y、Z、W分屬兩個短周期，則X只能為H元素，Y、Z處于第二周期，X、Y、Z、W四原子序數之和為22，最外層電子數之和為16，故Y、Z、W原子序數之和為21，最外層電子數之和為15，可推知Y為C元素、Z為N元素、W為O元素，則N為S元素；X與M同主族，M原子序數大于O，故M為Na，化合物C2H2、N2H4、H2O2中，相應分子內各原子最外層電子都滿足穩定結構，據此解答。

根據分析可知X、Y、Z、W、M、N元素分別是H、C、N、O、Na、S。

（1）Y元素是C，其在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族；由于同一周期的元素隨原子序數的增大，已知半徑逐漸減小，不同周期的元素，已知核外電子層數越多，已知半徑越大，所以X、Y、Z、W、M的原子半徑由大到小的順序是Na>C>N>O>H；故答案為：第二周期，第ⅣA族；Na>C>N>O>H。

（2）二氧化碳分子中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，所以CO2的電子式為；在N2H4中兩個N原子形成一對共用電子對，每個N原子再與2個H原子形成2對共用電子對，所以N2H4結構式是；故答案為：；。

（3）由H、N、O形成的化合物，可用作化肥的鹽是NH4NO3，NH4NO3中既含離子鍵又含共價鍵，故答案為：NH4NO3；離子鍵、共價鍵。

（4）均含X、W、M、N四種元素的兩種化合物分別是NaHSO4、NaHSO3，二者會發生復分解反應產生有刺激性氣味，且能使品紅溶液褪色的氣體SO2，該反應的離子方程式為H++HSO3-=H2O+SO2↑；故答案為：H++HSO3-=H2O+SO2↑。

（5）火箭發動機曾經利用Z2X4作燃料X2W2作助燃劑，產物環保無污染是H2O、N2，根據氧化還原反應中的電子守恒和原子守恒可得二者反應的方程式是N2H4+2H2O2==N2+4H2O，故答案為：N2H4＋2H2O2==N2＋4H2O。

（6）NW2是SO2，溶于水發生反應產生H2SO3，反應方程式是SO2+H2O=H2SO3，使溶液顯酸性，在酸性條件下NO3-表現氧化性，將H2SO3氧化為H2SO4，H2SO4電離產生的SO42-與溶液中的Ba2+發生復分解反應形成BaSO4沉淀，則NW2通入硝酸鋇溶液中的離子方程式是3Ba2＋＋3SO2＋2NO3-＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋，故答案為：3Ba2＋＋3SO2＋2NO3-＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋。