题目内容
下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价．
请回答：
（1）X在元素周期表中的位置是 ．
（2）V、W、Z三种元素的离子具有相同的电子层结构，三者的离子半径由大到小顺是 （用离子符号表示）；并用离子方程式表示出Z离子可作净水剂的原
因 ．
（3）将少量的V2W2固体投入到Na2S溶液中，只观察到有沉淀产生．写出该反应的离子方程式 ．
（4）W、X、Y分别与U均可形成10电子共价化合物，晶体类型均为 晶体，其中X、与U形成化合物的电子式为 ．1gYU4气体完全燃烧生成液态水时，放出a KJ的热量，则该反应的热化学方程式为 ；若将其作为燃料，空气作为氧化剂，以KOH溶液为电解质溶液，并选择适当的惰性电极，组成原电池．写出该电池工作时的负极反应式 ．
| 元素代号 | U | V | W | X | Y | Z | M |
| 原子半径/nm | 0.037 | 0.157 | 0.074 | 0.075 | 0.077 | 0.143 | 0.102 |
| 主要化合价 | +1 | +1 | -2 | -3，+5 | +2，+4 | +3 | -2，+6 |
（1）X在元素周期表中的位置是
（2）V、W、Z三种元素的离子具有相同的电子层结构，三者的离子半径由大到小顺是
因
（3）将少量的V2W2固体投入到Na2S溶液中，只观察到有沉淀产生．写出该反应的离子方程式
（4）W、X、Y分别与U均可形成10电子共价化合物，晶体类型均为
考点：位置结构性质的相互关系应用,微粒半径大小的比较
专题：元素周期律与元素周期表专题
分析：主族元素中，元素的最高化合价与其族序数相等，元素的最低化合价数值=族序数-8，同一周期中，元素的原子半径随着原子序数的增大而减小，同一主族中，元素的原子半径随着原子序数的增大而增大，
根据表中数值知，U、V都有+1价，处于IA族元素，且V的原子半径较大，V是Na元素，U是H元素；
W、M都有-2价，处于VIA族元素，M有+6价，则W是O元素，M是S元素；
Z有+3价，属于第IIIA族元素，其原子半径小于钠，所以Z是Al元素；
X有+5、-3价，是第VA族元素，原子半径小于S原子，则X是N元素；
Y有+2、+4价，是第IVA族元素，Y的原子半径大于X，所以Y是C元素；
结合元素、物质的结构和性质分析解答．
根据表中数值知，U、V都有+1价，处于IA族元素，且V的原子半径较大，V是Na元素，U是H元素；
W、M都有-2价，处于VIA族元素，M有+6价，则W是O元素，M是S元素；
Z有+3价，属于第IIIA族元素，其原子半径小于钠，所以Z是Al元素；
X有+5、-3价，是第VA族元素，原子半径小于S原子，则X是N元素；
Y有+2、+4价，是第IVA族元素，Y的原子半径大于X，所以Y是C元素；
结合元素、物质的结构和性质分析解答．
解答：
解：依据分析可知：U为氢，V为钠，W为氧，X为氮，Y为碳，Z为铝，M为硫，
（1）X是N元素，其原子核外有2个电子层，最外层电子数是5，则X在元素周期表中的位置是第二周期第VA族，故答案为：第二周期ⅤA族；
（2）V、W、Z三种元素的离子分别是Na+、O 2-、Al 3+，电子层结构相同的离子，其离子半径随着原子序数增大而减小，所以三者的离子半径由大到小的顺序O2-＞Na+＞Al3+；
Al3+易水解生成氢氧化铝胶体Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+，胶体具有吸附性，所以能净水，
故答案为：O2-＞Na+＞Al3+；Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+；
（3）V2W2为Na2O2，投入到Na2S溶液中只观察到有沉淀产生，则发生反应为：Na2O2+S2-+2H2O=S↓+4OH-，故答案为：Na2O2+S2-+2H2O=S↓+2Na++4OH-；
（4）W、X、Y分别与U均可形成10电子共价化合物分别是水、氨气、甲烷，这几种物质晶体中的构成微粒是分子，所以属于分子晶体，CH4中正负电荷重心重合，为非极性分子，1gCH4气体完全燃烧生成液态水时，放出a KJ的热量，则16g甲烷完全燃烧放出热量为：16akJ，故该反应的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=16aKJ/mol；将甲烷作燃料，以熔融的K2CO3为电解质，空气作为氧化剂，并选择适当的惰性电极，组成原电池，负极上甲烷失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，
故答案为：分子晶体；CH4；CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-16aKJ/mol；CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O．
（1）X是N元素，其原子核外有2个电子层，最外层电子数是5，则X在元素周期表中的位置是第二周期第VA族，故答案为：第二周期ⅤA族；
（2）V、W、Z三种元素的离子分别是Na+、O 2-、Al 3+，电子层结构相同的离子，其离子半径随着原子序数增大而减小，所以三者的离子半径由大到小的顺序O2-＞Na+＞Al3+；
Al3+易水解生成氢氧化铝胶体Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+，胶体具有吸附性，所以能净水，
故答案为：O2-＞Na+＞Al3+；Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+；
（3）V2W2为Na2O2，投入到Na2S溶液中只观察到有沉淀产生，则发生反应为：Na2O2+S2-+2H2O=S↓+4OH-，故答案为：Na2O2+S2-+2H2O=S↓+2Na++4OH-；
（4）W、X、Y分别与U均可形成10电子共价化合物分别是水、氨气、甲烷，这几种物质晶体中的构成微粒是分子，所以属于分子晶体，CH4中正负电荷重心重合，为非极性分子，1gCH4气体完全燃烧生成液态水时，放出a KJ的热量，则16g甲烷完全燃烧放出热量为：16akJ，故该反应的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=16aKJ/mol；将甲烷作燃料，以熔融的K2CO3为电解质，空气作为氧化剂，并选择适当的惰性电极，组成原电池，负极上甲烷失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，
故答案为：分子晶体；CH4；CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-16aKJ/mol；CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O．
点评：本题以元素推断为载体，考查结构性质位置关系、常用化学用语书写、元素化合物性质等、离子半径比较、离子浓度比较、原电池原理等，题目难度中等，（5）中注意根据原电池反应的本质进行书写．
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