Question

8．X、Y和Z均為短周期元素，原子序數依次增大，X的單質為密度最小的氣體，Y原子最外層電子數是其周期數的3倍，Z與X原子最外層電子數相同．
回答下列問題：
（1）X、Y和Z的元素符號分別為H、O和Na．
（2）由Y和Z的兩種單質可生成的一種淡黃色的固體化合物甲，則甲的化學式為Na₂O₂；生成甲的化學反應方程式為2Na+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂O₂．
（3）X₂為氣體，Y與碳可形成一種還原性氣體乙．當X₂和氣體乙的混合物共1.6g與足量的Y₂充分反應后，在15℃通入20.0g甲中充分反應后，所得固體的質量為21.6 g，所涉及的最后一步反應的化學方程式分別為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
（4）與Y同族且處于第四周期的元素的原子序數為34．

Answer 1

分析 （1）X、Y和Z均為短周期元素，原子序數依次增大，X的單質為密度最小的氣體，為H元素；Y原子最外層電子數是其周期數的3倍，最外層電子數不超過8個，Z與X原子最外層電子數相同，則Z和X同一主族，則Z是Na元素，Y是O元素；
（2）由Y和Z的兩種單質可生成的一種淡黃色的固體化合物甲是過氧化鈉；鈉和氧氣在加熱條件下反應生成過氧化鈉；
（3）X₂為氣體，是氫氣，氧氣與碳可形成一種還原性氣體乙為CO，當H₂和氣體CO的混合物共1.6g與足量的O₂充分反應后，在15℃通入20.0gNa₂O₂中充分反應后，分別生成NaOH、Na₂CO₃，水蒸氣和過氧化鈉反應生成NaOH后固體質量增加量相當于m（H₂），二氧化碳和過氧化鈉反應生成生成碳酸鈉固體質量增加量相當于m（CO）；
（4）與Y同族且處于第四周期的元素是Se元素，其原子序數=8+8+18．

解答 解：（1）X、Y和Z均為短周期元素，原子序數依次增大，X的單質為密度最小的氣體，為H元素；Y原子最外層電子數是其周期數的3倍，最外層電子數不超過8個，Z與X原子最外層電子數相同，則Z和X同一主族，則Z是Na元素，Y是O元素，
故答案為：H；O；Na；
（2）由Y和Z的兩種單質可生成的一種淡黃色的固體化合物甲是過氧化鈉，化學式為Na₂O₂；鈉和氧氣在加熱條件下反應生成過氧化鈉：反應方程式為2Na+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂O₂，
故答案為：Na₂O₂；2Na+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂O₂；
（3）X₂為氣體，是氫氣，氧氣與碳可形成一種還原性氣體乙為CO，當H₂和氣體CO的混合物共1.6g與足量的O₂充分反應后，在15℃通入20.0gNa₂O₂中充分反應后，分別生成NaOH、Na₂CO₃，水蒸氣和過氧化鈉反應生成NaOH后固體質量增加量相當于m（H₂），二氧化碳和過氧化鈉反應生成生成碳酸鈉固體質量增加量相當于m（CO），所以反應后固體增加的質量等于氫氣和CO的質量，為1.6g，最后固體質量為21.6g，最后的反應方程式分別為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：21.6；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
（4）與Y同族且處于第四周期的元素是Se元素，其原子序數=8+8+18=34，
故答案為：34．

點評 本題考查原子結構和元素周期律的關系，為高頻考點，側重考查學生分析推斷及對元素化合物知識的綜合運用，明確原子結構、物質性質是解本題關鍵，注意同一主族元素原子序數計算方法，為易錯點．