Question

W、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素．其中，W的一种原子核内没有中子，Y的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍．Y与Z能形成两种常见的离子化合物Z₂Y和Z₂Y₂．X与Y能形成两种化合物，其相对分子质量之比为7：11．请回答：
（1）Z在元素周期表中的位置是

第三周期 第ⅠA族

．
（2）X、Z两元素原子的次外层电子数之比为

1：4

．
（3）由W与X两种元素组成的物质甲，其相对分子质量为28．甲可能发生的反应有

①②③④

（填序号）．
①与氢气反应  ②与氧气反应  ③与水反应      ④与酸性高锰酸钾溶液反应
（4）W、X、Y组成的有机酸乙（相对分子质量为60）与W、X、Y、Z组成的无机物丙（相对分子质量为84，受热易分解）反应放出有气体产生，写出乙溶液与丙溶液反应的离子方程式：

CH₃COOH+HCO₃^-═CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O

．

Answer 1

分析：根据题意判断，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素．其原子序数不大于18；W的一种原子核内没有中子，所以W是氢元素；Y的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，如果该元素的最外层是M层，最外层电子数是其内层的3倍，最外层30个电子，不符合核外电子排布规则，故错误，所以最外层是L层，L层上电子是K层的3倍，所以Y是氧元素；X与Y能形成两种化合物，其相对分子质量之比为7：11，所以X是碳元素；Y与Z能形成两种常见的离子化合物Z₂Y和Z₂Y₂，与氧气反应生成两种离子化合物的短周期元素是钠，所以Z是钠元素．
（1）根据该元素的原子结构示意图判断在周期表中的位置；
（2）根据核外电子排布判断；
（3）根据甲的分子量推断甲物质，然后根据甲物质的性质判断；
（4）根据有机酸的分子量判断该物质及其酸性强弱；根据无机物丙的分子量确定丙物质，然后根据物质的性质写出反应方程式．

解答：解：根据题意判断，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素．其原子序数不大于18；W的一种原子核内没有中子，所以W是氢元素；Y的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，如果该元素的最外层是M层，最外层电子数是其内层的3倍，最外层30个电子，不符合核外电子排布规则，故错误，所以最外层是L层，L层上电子是K层的3倍，所以Y是氧元素；X与Y能形成两种化合物，其相对分子质量之比为7：11，所以X是碳元素；Y与Z能形成两种常见的离子化合物Z₂Y和Z₂Y₂，与氧气反应生成两种离子化合物的短周期元素是钠，所以Z是钠元素．
（1）根据以上分析知，E是钠元素，钠元素核外有3个电子层，最外层上有1个电子，所以钠元素在元素周期表中的位置是第三周期 第ⅠA族，
故答案为：第三周期第ⅠA族；
（2）C的次外层电子数为2，Na的次外层电子数为8，所以X、Z两元素原子的次外层电子数之比为1：4，
故答案为：1：4；
（3）由H与C两种元素组成的物质甲，其相对分子质量为28，所以甲为乙烯，乙烯中含有碳碳双键，具备烯烃的性质，
①在一定条件下，能与氢气发生加成反应，故正确．
②乙烯能燃烧，所以能与氧气反应生成二氧化碳和水，故正确．
③在一定条件下，能与水发生加成反应，故正确．
④乙烯含有碳碳双键，性质较活泼，所以能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，故正确．
故选①②③④；
（4）W、X、Y组成的有机酸乙（相对分子质量为60），所以乙是乙酸；W、X、Y、Z组成的无机物丙（相对分子质量为84，受热易分解）反应放出有气体产生，所以丙是碳酸氢钠，乙酸的酸性大于碳酸的酸性，所以乙酸能和碳酸氢钠发生复分解反应，离子方程式为：CH₃COOH+HCO₃^-═CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃COOH+HCO₃^-═CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O．

点评：本题考查了元素化合物的推断、性质等知识点，难度较大，注意书写乙酸和碳酸氢钠离子方程式时，乙酸是弱电解质，所以要写化学式．