Question

12．X、Y、Z、W為短周期的四種元素，其最高正價依次為+1、+4、+5、+7，核電荷數按照Y、Z、X、W的順序增大．已知Y與Z的原子次外層的電子數均為2，W、X的原子次外層的電子數均為8．
（1）寫出各元素的名稱：X鈉，Y碳，Z氮，W氯．
（2）畫出原子結構示意圖：X，Y，Z，W．
（3）寫出它們在元素周期表中的位置：X第三周期ⅠA族，Y第二周期ⅣA族，Z第二周期ⅤA族，W第三周期ⅦA族．
（4）寫出X的最高價氧化物與Z的最高價氧化物對應水化物反應的化學方程式：NaOH+HNO₃=NaNO₃+H₂O．
（5）按堿性減弱、酸性增強的順序寫出各元素最高價氧化物對應水化物的分子式：NaOH，H₂CO₃，HNO₃，HClO₄．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W為短周期的四種元素，其最高正價依次為+1、+4、+5、+7，則X、Y、Z、W分別位于第ⅠA族、ⅣA族、ⅤA族、ⅦA族；核電荷數按照Y、Z、X、W的順序增大，由于Y與Z的原子次外層的電子數為2，說明Y、Z含有兩個電子層，則Y為C元素、Z為N元素；W、X原子次外層電子數為8，則W為Cl元素、X為Na元素，以此解答該題．

解答 解：X、Y、Z、W為短周期的四種元素，其最高正價依次為+1、+4、+5、+7，則X、Y、Z、W分別位于第ⅠA族、ⅣA族、ⅤA族、ⅦA族；核電荷數按照Y、Z、X、W的順序增大，由于Y與Z的原子次外層的電子數為2，說明Y、Z含有兩個電子層，則Y為C元素、Z為N元素；W、X原子次外層電子數為8，則W為Cl元素、X為Na元素．
（1）由上述分析可知，X為鈉，Y為碳，Z為氮，W為氯，故答案為：鈉；碳；氮；氯；
（2）X為Na元素，質子數為11，核外電子數為11，有3個電子層，最外層1個電子，原子結構示意圖為：；
Y為C元素，質子數為6，核外電子數為6，有2個電子層，最外層4個電子，原子結構示意圖為；
Z為N元素，質子數為7，核外電子數為7，有2個電子層，最外層5個電子，原子結構示意圖為；
W為Cl元素，質子數為17，核外電子數為17，有3個電子層，最外層7個電子，原子結構示意圖為，
故答案為：；；；；
（3）X為Na，位于周期表中第三周期ⅠA族；Y為碳，位于周期表中第二周期ⅣA族；Z為氮，位于周期表中第二周期ⅤA族；W為Cl元素，W位于周期表中第三周期ⅦA族，
故答案為：第三周期ⅠA族；第二周期ⅣA族；第二周期ⅤA族；第三周期ⅦA族；
（4）X的最高價氧化物對應的水化物為NaOH，Z的最高價氧化物對應的水化物為HNO₃，二者反應生成硝酸鈉和水，反應的化學方程式為：NaOH+HNO₃=NaNO₃+H₂O，
故答案為：NaOH+HNO₃=NaNO₃+H₂O；
（5）X的最高價氧化物對應的水化物為NaOH，Y的最高價氧化物對應的水化物為H₂CO₃，Z的最高價氧化物對應的水化物為HNO₃，W的最高價氧化物對應的水化物為HClO₄，金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物堿性越強，非金屬性越強，最高價氧化物對應的水化物酸性越強，所以堿性減弱、酸性增強的順序為：NaOH、H₂CO₃、HNO₃、HClO₄，
故答案為：NaOH；H₂CO₃；HNO₃；HClO₄．

點評 本題考查元素周期表和周期律知識，正確推斷元素的種類為解答該題的關鍵，注意掌握元素周期表結構、元素周期律的遞變規(guī)律，試題有利于培養(yǎng)學生靈活應用所學知識的能力．