题目内容
有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，已知：①X与Z、Y与W分别同主族；
②X、Z、W分别与Y都能形成两种常见的化合物；
③Y的阴离子与Z的阳离子核外电子排布相同，试根据以上叙述填空：
（1）写出由Y与Z形成的化合物Z2Y2的电子式：
H2O2+SO2=H2SO4
H2O2+SO2=H2SO4
（2）用离子方程式表示只含X、Z、W三种元素的化合物的水溶液呈碱性的原因：
亚硫酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，亚硫酸氢根离子水解而使其溶液呈碱性
亚硫酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，亚硫酸氢根离子水解而使其溶液呈碱性
（3）有两种化合物都只含上述四种元素，它们在水溶液中发生反应生成气体的离子方程式为：
H++HSO3-=H2O+SO2↑
H++HSO3-=H2O+SO2↑
（4）X、Y两种元素的单质已经被应用于飞船的燃料电池中，如图所示，两个电极都由多孔性碳构成，通入的两种单质由空隙逸出并在电极表面放电．①a是装置的
负
负
极．②b极上的电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
．分析：有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，①X与Z、Y与W分别同主族，③Y的阴离子与Z的阳离子核外电子排布相同，则Y是第二周期元素，Z和W是第三周期元素，且Z是金属元素，②X、Z、W分别与Y都能形成两种常见的化合物，形成的化合物中都含有变价元素，第三金属元素Z和Y能形成两种化合物，则Z是Na元素，Y是O元素，W是S元素，X是H元素，结合物质的结构和性质分析解答．
解答：解：有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，①X与Z、Y与W分别同主族，③Y的阴离子与Z的阳离子核外电子排布相同，则Y是第二周期元素，Z和W是第三周期元素，且Z是金属元素，②X、Z、W分别与Y都能形成两种常见的化合物，形成的化合物中都含有变价元素，第三金属元素Z和Y能形成两种化合物，则Z是Na元素，Y是O元素，W是S元素，X是H元素，
（1）由O与Na形成的化合物Na2O2的电子式：，二氧化硫具有还原性，双氧水具有氧化性，二者能发生氧化还原反应生成硫酸，反应方程式：H2O2+SO2=H2SO4，
故答案为：；H2O2+SO2=H2SO4；
（2）用离子方程式表示只含H、Na、S三种元素的化合物是亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，亚硫酸氢根离子水解而使其溶液呈碱性，水解方程式为：HSO3-+H2O=H2SO3+OH-，
故答案为：亚硫酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，亚硫酸氢根离子水解而使其溶液呈碱性；
（3）有两种化合物都只含上述四种元素，它们在水溶液中发生反应生成气体，则两种化合物分别是亚硫酸氢钠和硫酸氢钠，二者反应的离子方程式为：H++HSO3-=H2O+SO2↑，
故答案为：H++HSO3-=H2O+SO2↑；
（4）X、Y两种元素的单质分别是氢气和氧气，氢氧燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，负极上氢气失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，所以①a是装置的负极，②b极是正极，正极上的电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-，
故答案为：负；O2+4e-+2H2O=4OH-．
（1）由O与Na形成的化合物Na2O2的电子式：
，二氧化硫具有还原性，双氧水具有氧化性，二者能发生氧化还原反应生成硫酸，反应方程式：H2O2+SO2=H2SO4，故答案为：
；H2O2+SO2=H2SO4；（2）用离子方程式表示只含H、Na、S三种元素的化合物是亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，亚硫酸氢根离子水解而使其溶液呈碱性，水解方程式为：HSO3-+H2O=H2SO3+OH-，
故答案为：亚硫酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，亚硫酸氢根离子水解而使其溶液呈碱性；
（3）有两种化合物都只含上述四种元素，它们在水溶液中发生反应生成气体，则两种化合物分别是亚硫酸氢钠和硫酸氢钠，二者反应的离子方程式为：H++HSO3-=H2O+SO2↑，
故答案为：H++HSO3-=H2O+SO2↑；
（4）X、Y两种元素的单质分别是氢气和氧气，氢氧燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，负极上氢气失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，所以①a是装置的负极，②b极是正极，正极上的电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-，
故答案为：负；O2+4e-+2H2O=4OH-．
点评：本题考查了元素位置结构性质的相互关系，涉及离子方程式的书写、盐类水解、原电池原理等知识点，正确推断元素解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液的酸碱性．
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