Question

【题目】有X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大。X元素原子的半径最小。Z、W在周期表中处于邻位置，它们的单质在通常状况下均为无色气体。Y原子的最外层电子数是次外层子数的2倍。请回答：

（1）Z2的电子式为___________，YW2的结构式为____________。

（2）将X2、W2按上图所示通入某燃料电池中，其中，b电极的电极反应式为__________________。若有16gW2参加反应，转移的电子数是____________。

（3）由X、Y、Z、W四种元素组成的无机酸酸式盐_______（化学式），与足量的NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为________________________________________。

Answer 1

【答案】 O2+2H2O+4e-=4OH- 2NA NH4HCO3（化学式） NH4++HCO3-+2OH-=NH3↑+CO32-+2H2O

【解析】X元素原子的半径最小，则X为H元素,Z、W在周期表中处于相邻位置,它们的单质在通常状况下均为无色气体,只有Z为N元素,W为O元素符合,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则Y为C元素,
(1)根据分子的组成书写电子式和判断分子结构式；
(2)氢氧燃料电池中,通氢气一端为负极,通氧气一端为正极,正极上氧气得到电子,结合电极方程式计算；
(3)X、Y、Z、W四种元素组成的酸式盐为NH4HCO3，与NaOH加热反应生成氨气、水和碳酸钠。

详解: (1)Z为N元素,单质为N2,为非金属单质,N原子之间有3个共用电子对,电子式为, CO2为直线形分子,结构式为O=C=O,
因此，本题正确答案是:；O=C=O;
(2)氢氧燃料电池中,通氢气一端为负极,通氧气一端为正极,所以b为正极,正极上氧气得到电子,电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,若有16gO2参加反应,n(O2)==0.5mol，转移的电子数0.5mol×4×NA /mol=2NA ,
因此，本题正确答案是: O2+2H2O+4e-=4OH-;2NA；
(3)X、Y、Z、W四种元素组成的酸式盐为NH4HCO3,与NaOH加热反应生成氨气、水和碳酸钠,离子反应为NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O,
因此，本题正确答案是: NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O。