Question

X、Y、Z、W四種元素的原子序數依次增大，且均為短周期元素．X原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；Y有兩種常見的同素異形體，其中一種是很好的脫色劑和消毒劑．Z、W原子最外層電子數之和是X原子最外層電子數的2倍，這四種元素的原子電子層數之和為10．請填空：
（1）X與Y組成一種有臭味的氣體，與氧氣按物質的量之比為1：2混合后恰好完全燃燒，生成穩定的氧化物，在同溫同壓下測得燃燒前后氣體的總體積不變，該反應的化學方程式為______．固態的XY₂屬于______晶體．
（2）若W的單質是有毒氣體，則它與強堿溶液反應的離子方程式為______；由Z和Y可構成具有漂白作用的化合物，其電子式為______．
（3）若W的單質為淡黃色固體，且W與X可形成化合物XW₂．
①XW₂為______（填“極性”或“非極性”）分子；
②Z的單質在XY₂氣體中燃燒的現象為______
（4）若W的一種單質分子為正四面結構，可用于制造燃燒彈和煙幕彈等．實驗室里少量該單質應保存在______中．通常實驗室制取Z的最高價氧化物的水化物的離子程式為______．

Answer 1

【答案】分析：X、Y、Z、W四種元素的原子序數依次增大，且均為短周期元素．X原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，則X為碳元素；Y有兩種常見的同素異形體，其中一種是很好的脫色劑和消毒劑，則Y為氧元素；Z、W原子最外層電子數之和是X原子最外層電子數的2倍，這四種元素的原子電子層數之和為10，若Z為第三周期第ⅠA族元素，即Z為鈉元素，W為第三周期第
ⅥⅠA族元素，即W為氯元素符合題意；若Z為第三周期第ⅡA族元素，即Z為鎂元素，W為第三周期第ⅥA族元素，即W為硫元素也符合題意；若Z為第三周期第ⅢA族元素，即Z為鋁元素，W為第三周期第ⅤA族元素，即W為磷元素也符號題意；
（1）根據碳與氧形成的化合物與與氧氣按物質的量之比為1：2混合后恰好完全燃燒，生成穩定的氧化物為二氧化碳，利用同溫同壓下測得燃燒前后氣體的總體積不變及質量守恒定律來分析化學反應，利用二氧化碳的構成微粒來分析晶體類型；
（2）W的單質為氯氣，利用氯氣與堿反應的實質來書寫離子反應方程式，Z和Y可構成具有漂白作用的化合物為過氧化鈉；
（3）①利用CO₂與CS₂相似來分析；②W為硫元素時Z為鎂元素，則利用鎂和二氧化碳反應來分析；
（4）W的一種單質分子為正四面結構，可用于制造燃燒彈和煙幕彈等，則W為白磷，白磷著火點低，一般保存在水中；實驗室制取氫氧化鋁一般利用含有鋁離子的溶液與氨水反應．
解答：解：X、Y、Z、W四種元素的原子序數依次增大，且均為短周期元素．X原子最外層電子數是次外層電子數的2倍，則X為碳元素；Y有兩種常見的同素異形體，其中一種是很好的脫色劑和消毒劑，則Y為氧元素；Z、W原子最外層電子數之和是X原子最外層電子數的2倍，這四種元素的原子電子層數之和為10，若Z為第三周期第ⅠA族元素，即Z為鈉元素，W為第三周期第
ⅥⅠA族元素，即W為氯元素符合題意；若Z為第三周期第ⅡA族元素，即Z為鎂元素，W為第三周期第ⅥA族元素，即W為硫元素也符合題意；若Z為第三周期第ⅢA族元素，即Z為鋁元素，W為第三周期第ⅤA族元素，即W為磷元素也符號題意；
（1）設碳與氧形成的化合物為C_xO_y，則C_xO_y+2O₂═3CO₂，由質量守恒定律可知x=3，y=2，即化學反應為C₃O₂+2O₂═3CO₂，二氧化碳的構成微粒是分子，則固態的二氧化碳屬于分子晶體，故答案為：C₃O₂+2O₂═3CO₂；分子；
（2）W的單質是有毒氣體，則該單質為氯氣，氯氣與堿反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，Z和Y可構成具有漂白作用的化合物為過氧化鈉屬于離子化合物，是由離子構成的，其電子式為，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；；
（3）①W的單質為淡黃色固體，則W的單質為S，因CO₂與CS₂相似，都是直線型分子，結構對稱，正負電荷的中心重合，則屬于非極性分子，故答案為：非極性；
②W為硫元素時Z為鎂元素，鎂與二氧化碳反應生成氧化鎂和碳，則可觀察到鎂條在二氧化碳中劇烈燃燒，生成白色粉末，在瓶的內壁有黑色固體附著，故答案為：鎂條在二氧化碳中劇烈燃燒，生成白色粉末，在瓶的內壁有黑色固體附著．
（4）W的一種單質分子為正四面結構，可用于制造燃燒彈和煙幕彈等，則W為白磷，可保持在盛有冷水的廣口瓶中，W為磷，則Z為鋁，實驗室制取氫氧化鋁一般利用含有鋁離子的溶液與氨水反應，其離子反應為Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案為：盛有冷水的廣口瓶；Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
點評：本題較難，考查學生利用原子的結構來推斷元素，注意本題中Z、W可能存在的三種情況來分析是解答本題的難點，然后結合元素化合物知識即可解答．