Question

2．X、Y、Z、W均是周期表中短周期元素，原子序数逐渐增大，有关信息如下：

元素	相关信息
X	X的原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y	Y是短周期元素中原子半径最大的元素（除稀有气体元素外）
Z	Z的原子最外层电子数等于电子层数
W	W原子最外层电子数是X、Z原子最外层电子数之和

（1）甲是X的最高价氧化物，X的最高正价是+4，甲的电子式为，X的气态氢化物电子式为．
（2）W在元素周期表的位置第三周期第ⅦA族，用电子式表示化合物YW的形成过程
（3）乙是Y的最高价氧化物对应水化物，写出下列反应离子方程式：
①过量的甲通入乙溶液中CO₂+OH^-=HCO₃^-
②Z的单质和乙溶液反应2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
③W的单质与乙溶液反应Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 X：元素原子L层电子数是K层电子数的2倍，则核外电子排布为1s²2s²2p²，为C元素；Y：电子层越大，半径越大，同周期，从左向右原子半径减小，则Na是短周期元素中原子半径最大的主族元素；X、Y、Z、W均是周期表中短周期元素，原子序数逐渐增大，Z处于第三周期，Z元素原子的最外层电子数等于电子层数，则Z为Al，W处于第三周期，原子最外层电子数是X、Z原子最外层电子数之和为4+3=7，为氯元素．
（1）X的最高价氧化物为二氧化碳，二氧化碳为直线型结构，分子中存在两个碳氧双键，X的气态氢化物为甲烷，根据1个甲烷分子中含1个C、4个H原子，为正四面体，碳原子最外层有4个电子，能形成4个共价键达到稳定结构，每个氢原子能形成一个共价键达到稳定结构；
（2）根据电子层数等于周期数，最外层电子数等于族序数分析；YW为氯化钠，氯化钠是离子化合物，用电子式表示其形成过程时，左边是原子的电子式，右边为氯化钠的电子式，中间用箭头连接；
（3）①过量的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸氢钠；
②铝和氢氧化钠溶液反应生成偏氯酸钠和氢气；
③氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：（1）X的核外电子排布为1s²2s²2p²，X的最高正价是+4价，为C元素，最高价氧化物为二氧化碳，二氧化碳为直线型结构，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的电子式为：；X的气态氢化物为甲烷，1个甲烷分子中含1个C、4个H原子，分子式为CH₄，碳原子的最外层有4个电子，氢原子最外层1个电子，一个碳原子形成4对共用电子对，一个氢原子形成一对共用电子对，所以电子式为：，
故答案为：+4；；；
 （2）W处于第三周期，原子最外层电子数是X、Z原子最外层电子数之和为4+3=7，为氯元素，氯原子结构示意图是 ，属于第三周期第ⅦA族，YW为氯化钠，NaCl为离子化合物，书写电子式时注意，左边写钠原子和氯原子电子式，右边写氯化钠的电子式，中间用箭头连接，形成过程为：，
故答案为：第三周期第ⅦA族；．
（3）Y：电子层越大，半径越大，同周期，从左向右原子半径减小，则Na是短周期元素中原子半径最大的主族元素，其最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠，
①过量的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸氢钠，化学反应方程式为：CO₂+NaOH═NaHCO₃，该离子反应为：CO₂+OH^-=HCO₃^-，
故答案为：CO₂+OH^-=HCO₃^-；
 ②X、Y、Z、W均是周期表中短周期元素，原子序数逐渐增大，Z处于第三周期，Z元素原子的最外层电子数等于电子层数，则Z为Al，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学反应为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，离子反应为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
③氯气和氢氧化钠溶液反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

点评 本题考查原子结构与元素周期律，侧重于学生的分析能力的考查，为高考常见题型，根据相关信息推断元素是解题关键，注意掌握元素周期律，题目难度中等．