Question

11．Q、W、X、Y、Z是5種短周期元素，原子序數逐漸增大，Q是周期表中半徑最小的元素，W與Y組成的化合物是溫室氣體、X與Y組成的化合物是機動車排出的大氣污染物，Y和Z能形成原子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物．
（1）Y₂ 的化學式是O₂
（2）用電子式表示WQ₄的形成過程．
（3）Q₂與Y₂的反應可將化學能轉化為電能，其工作原理如圖所示，a極的電極反應式是H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
（4）X和Z組成的一種離子化合物，能與水反應生成兩種堿，該反應的化學方程式是Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃•H₂O．

Answer 1

分析 Q、W、X、Y、Z是5種短周期元素，原子序數逐漸增大，Y和Z能形成原子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物，則Y是O元素、Z是Na元素；
Q與W組成的化合物是一種溫室氣體，Q的原子序數小于W，該氣體是甲烷，則Q是H元素、W是C元素；
W與Y、X與Y組成的化合物是機動車排出的大氣污染物，且X的原子序數大于W而小于Y，所以X是N元素，再結合原子結構、化學平衡、原電池原理解答．

解答 解：Q、W、X、Y、Z是5種短周期元素，原子序數逐漸增大，Y和Z能形成原子個數比為1：1和1：2的兩種離子化合物，則Y是O元素、Z是Na元素；Q與W組成的化合物是一種溫室氣體，Q的原子序數小于W，該氣體是甲烷，則Q是H元素、W是C元素；W與Y、X與Y組成的化合物是機動車排出的大氣污染物，且X的原子序數大于W而小于Y，所以X是N元素，
（1）Y為O元素，則Y₂為O₂，故答案為：O₂；
（2）WQ₄為CH₄，甲烷為共價化合物，分子中存在4個碳氫鍵，用電子式表示甲烷的形成過程為：，
故答案為：；
（3）Q₂為H₂、Y₂為O₂，H₂與O₂的反應可將化學能轉化為電能，根據電子流向知，a是負極、b是正極，a電極上通入H₂，H₂失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，
故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
（4）X和Z組成的一種離子化合物，能與水反應生成兩種堿，則該物質是Na₃N，Na₃N和水反應生成氫氧化鈉和一水合氨，所以該反應的化學方程式為：Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃•H₂O，故答案為：Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃•H₂O．

點評 本題考查了位置結構性質的相互關系及應用，題目難度中等，合理推斷各元素為解答關鍵，注意明確原電池原理及其應用，熟練掌握原子結構與元素周期表、元素周期律的關系．