Question

4．現(xiàn)有部分短周期元素的原子結(jié)構(gòu)如表：

元素符 號	元素原子結(jié)構(gòu)
X	原子結(jié)構(gòu)示意圖為
Y	最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍
Z	原子核內(nèi)含有12個(gè)中子，且其離子的結(jié)構(gòu)示意圖為

（1）寫出X的元素符號：N，元素Y的最簡單氫化物的化學(xué)式為CH₄．
（2）Z元素原子的質(zhì)量數(shù)為23．
（3）X和Z兩種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物相互反應(yīng)的離子方程式為H⁺+OH^-=H₂O．
（4）Y和Z兩種元素的最高價(jià)氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂
（5）W、X、Y、Z為短周期內(nèi)除稀有氣體元素外的四種元素．它們的原子序數(shù)依次增大，其中只有Y是金屬元素，Y的最外層電子數(shù)和W最外層電子數(shù)相等，Y、Z兩元素的質(zhì)子數(shù)之和為W、X兩元素的質(zhì)子數(shù)之和的3倍．由此可知元素W為H；X為O；Y 為Na；Z為S．上述元素中任意三種可組成鹽，寫出這些鹽的化學(xué)式Na₂SO₄、Na₂SO₃、Na₂S₂O₃、NaHS．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖為，結(jié)合核外電子排布規(guī)律，可知b=2，所以X為氮；根據(jù)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，可知：Y為碳；
（2）根據(jù)原子核內(nèi)含有12個(gè)中子，且其離子的結(jié)構(gòu)示意圖為，可知：Z為鈉；
（3）X和Z兩種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物分別為HNO₃和NaOH；
（4）要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，說明Y和Z兩種元素的最高價(jià)氧化物分別是二氧化碳、過氧化鈉；
（5）短周期的金屬只有Li、Be、Na、Mg、Al，Y和W的最外層電子數(shù)相等即W和Y同族，所以W只能是H（氫），因不存在稀有氣體，所以如果Y是Li，X就成了稀有氣體，不成立，所以Y是Na，Y的質(zhì)子數(shù)是11，Z一定大于Y，也就是12以上，故Y和Z的和能被3整除的數(shù)有：24、27，故Z質(zhì)子數(shù)為：24-11=13，或27-11=16，W的質(zhì)子數(shù)是1，X的質(zhì)子數(shù)有可能是7或8，故W、Z、Y、Z分別為：1，7，11，13（鋁為另一種金屬）不成立，或1，8，11，16 成立，所以W、X、Y、Z分別為：H，O，Na，S，據(jù)此回答．

解答 解：（1）因X為氮，其元素符號為：N；碳元素的最簡單氫化物的化學(xué)式為CH₄，故答案為：N；CH₄；
（2）因質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=11+12=23，故答案為：23；
（3）X和Z兩種元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物分別為HNO₃和NaOH，反應(yīng)方程式為：HNO₃+NaOH=NaNO₃+H₂O，離子方程式為H⁺+OH^-═H₂O，
故答案為：H⁺+OH^-═H₂O；
（4）要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，說明Y和Z兩種元素的最高價(jià)氧化物分別是二氧化碳、過氧化鈉，反應(yīng)方程式為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；
（5）短周期的金屬只有Li、Be、Na、Mg、Al，Y和W的最外層電子數(shù)相等即W和Y同族，所以W只能是H（氫），因不存在稀有氣體，所以如果Y是Li，X就成了稀有氣體，不成立，所以Y是Na，Y的質(zhì)子數(shù)是11，Z一定大于Y，也就是12以上，故Y和Z的和能被3整除的數(shù)有：24、27，故Z質(zhì)子數(shù)為：24-11=13，或27-11=16，W的質(zhì)子數(shù)是1，X的質(zhì)子數(shù)有可能是7或8，故W、Z、Y、Z分別為：1，7，11，13（鋁為另一種金屬）不成立，或1，8，11，16 成立，所以W、X、Y、Z分別為：H，O，Na，S，
任意三種可組成鹽，分別為：Na₂SO₄，Na₂SO₃，Na₂S₂O₃，NaHS，
故答案為：H；O；Na；S；Na₂SO₄、Na₂SO₃、Na₂S₂O₃、NaHS．

點(diǎn)評 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系、元素的推斷，題目難度中等，正確推斷元素的種類為解答該題的關(guān)鍵．