Question

6．X、Y、Z和W均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，Z与X原子最外层电子数相同，W的最外层电子数等于X、Y、Z最外层电子数之和的$\frac{3}{4}$．回答下列问题：
（1）X、Y、Z和W四种元素中原子半径由大到小的顺序是Na＞S＞O＞H（填元素符号）．
（2）Z与X形成化合物的电子式为Na⁺[：H]^-．
（3）由X、Y和Z三种元素中任意几种组成的各化合物中，既含有共价键又含有离子键的化合物的化学式NaOH、Na₂O₂．
（4）Y和W的氢化物的沸点大小关系为H₂O＞H₂S（用化学式表示）．
（5）X与Y形成的既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；此化合物还可将碱性工业废水中的CN^-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑．

Answer 1

分析 X、Y、Z和W均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，则X是H元素；Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，最外层电子数不超过8个，第一电子层为最外层不超过2个，则Y是O元素；Z与X原子最外层电子数相同，且原子序数大于Y，则Z为Na元素；W的最外层电子数等于X、Y、Z最外层电子数之和的$\frac{3}{4}$，则W的最外层电子数为：（1+6+1）×$\frac{3}{4}$=6，W的原子序数大于Na，且为短周期元素，则W为S元素，据此结合元素周期律知识进行解答．

解答 解：X的单质为密度最小的气体，则X是H元素；Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，最外层电子数不超过8个，第一电子层为最外层不超过2个，则Y是O元素；Z与X原子最外层电子数相同，且原子序数大于Y，则Z为Na元素；W的最外层电子数等于X、Y、Z最外层电子数之和的$\frac{3}{4}$，则W的最外层电子数为：（1+6+1）×$\frac{3}{4}$=6，W的原子序数大于Na，且为短周期元素，则W为S元素，
（1）电子层越多，原子半径越大，电子层相同时核电荷数越大，原子半径越小，则X、Y、Z和W四种元素中原子半径由大到小的顺序是：Na＞S＞O＞H，
故答案为：Na＞S＞O＞H；
（2）Z与X分别为Na、X为H元素，二者形成化合物为NaH，NaH为离子化合物，其电子式为Na⁺[：H]^-，
故答案为：Na⁺[：H]^-；
（3）由X、Y和Z分别为H、O、Na，由H、O、Na三种元素中任意几种组成的各化合物中，既含有共价键又含有离子键的化合物的化学式为：NaOH、Na₂O₂，
故答案为：NaOH；Na₂O₂；
（4）Y和W分别为O、S，其氢化物分别为H₂O、H₂S，由于水分子中含有氢键，则水的沸点大于硫化氢，所以沸点大小关系为：H₂O＞H₂S，
故答案为：H₂O＞H₂S；
（5）X与Y形成的既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应，该化合物为H₂O₂，二者反应的离子方程式为：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；
双氧水具有氧化性，H₂O₂还可将碱性工业废水中的CN^-氧化为碳酸盐和氨，反应的离子方程式为：H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑，
故答案为：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，推断元素为解答关键，注意熟练掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系，（4）为易错点，注意氢键对化合物熔沸点的影响，试题培养了学生的灵活应用能力．