Question

【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次遞增，X、Y、Z三種元素的原子序數之和為25，且Z和X的原子序數之和比Y的原子序數的2倍還多1，X原子核外有2個電子層，最外層電子數是核外電子數的2/3；W在所在周期中原子半徑最小。回答下列問題：

(1)W在元素周期表中的位置是________________

(2)X的原子結構示意圖是___________。

(3)用電子式表示Z2Y的形成過程：____________________。

(4)在Z2XY3溶液中加入足量MgCl2溶液，過濾沉淀，取濾液，再滴加CaCl2溶液，溶液仍然出現白色沉淀，說明Z2XY3與MgCl2的反應存在___________，該反應的離子方程式為__________。

(5)以X的簡單氫化物、Y的單質為兩電極原料，Z2Y溶于水形成的溶液為電解質溶液，可制備燃料電池。該燃料電池的負極反應為___________________。

Answer 1

【答案】第三周期第ⅦA族 一定限度 CO32-+Mg2+MgCO3↓ CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

【解析】

X原子有2個電子層，最外層電子數是核外電子數的 倍，設最外層電子數為a，則（2+a）=a，解得a=4，故X為C元素；則Z、Y原子質子數之和為25-6=19，設Z原子的質子數為x，Y原子的質子數為y，則x+y=19，而Z與X的原子序數之和比Y的原子序數的2倍還多1，則6+x=2y+1，聯立方程解得y=8，x=11，即Y為O元素，Z為Na，W在所在周期中原子半徑最小，W為Cl。

（1）W為Cl，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族，故答案為：第三周期第ⅦA族；

（2）X為C元素，是6號元素，原子結構示意圖是。故答案為：；

（3）Na2O是離子化合物，氧得2個電子，用電子式表示Na2O的形成過程：。故答案為：；

（4）在Na2CO3溶液中加入足量MgCl2溶液，過濾沉淀，取濾液，再滴加CaCl2溶液，溶液仍然出現白色沉淀，說明溶液中仍然含有碳酸根離子，得出Na2CO3與MgCl2的反應存在一定限度，該反應是可逆反應，離子方程式為CO32-+Mg2+MgCO3↓。故答案為：一定限度；CO32-+Mg2+MgCO3↓；

（5）以C的簡單氫化物CH4、O2為兩電極原料，Na2O溶于水形成的NaOH溶液為電解質溶液，可制備燃料電池。負極上甲烷失電子，被氧化生成的二氧化碳溶于NaOH生成碳酸鈉，該燃料電池的負極反應為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。故答案為：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。