题目内容

6．有X、Y、Z、W四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大．只有Z是金属元素，X最外层只有一个电子，Y和W元素原子的最外层电子数相同，且Y元素原子L 层电子数是K层电子数的3倍，Z元素原子的最外层电子数是W元素原子最外层电子数的一半．请回答：
（1）Z是Al（填元素符号），W的原子结构示意图为．
（2）写出两种仅由X、Y两种元素的原子形成的10电子微粒的符号H2O、OH-．
（3）己知标准状况下，2gX的单质气体在Y的单质气体（空气主要成分之一）中充分燃烧放出285.8kJ的热量，该反应的热化学方程式为2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H=-285.8kJ•mol-1．
（4）将X的单质气体与Y的单质气体间的反应设计成原电池反应，简易装置如图所示．A处通入的气体为H2，B处气体发生反应的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O．

分析 有X、Y、Z、W四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，X最外层只有一个电子，X不是金属元素，X为H，Y元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，则Y为O元素；W和Y元素原子的最外层电子数相同，则W为S；Z元素原子的最外层电子数是W元素原子最外层电子数的一半，则Z为B或Al，又Z是金属元素，则Z只能为Al，X、Y、Z、W四种短周期元素核电荷数依次增大，分别为：H、O、Al、S，
（1）Z是金属元素，Z为Al；W为S，核外电子分三层排布，最外层为6个电子；
（2）H、O原子形成的10电子微粒有水分子、氢氧根离子；
（3）根据n=$\frac{m}{M}$计算出氢气的物质的量，然后根据热化学方程式的书写方法进行书写；
（4）通入氢气的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，根据电子的流向，A处通入的气体为H2，据此书写电极方程式．

解答 解：（1）有X、Y、Z、W四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，X最外层只有一个电子，X不是金属元素，X为H，Y元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，则Y为O元素；W和Y元素原子的最外层电子数相同，则W为S；Z元素原子的最外层电子数是W元素原子最外层电子数的一半，则Z为B或Al，又Z是金属元素，则Z只能为Al，W为S，核外电子分三层排布，分别为2、8、6，原子结构示意图为，
故答案为：Al；；
（2）X、Y分别为：H、O，形成的氢化物H2O含有10个电子，形成的OH-含有10个电子，
故答案为：H2O、OH-；
（3）2gH2的单质的物质的量为n=$\frac{m}{M}$=$\frac{2g}{2g/mol}$=1mol，燃烧放出285.8kJ的热量，当2molH2燃烧时，反应热应为△H=（-285.8kJ•mol-1）×2=-571.6KJ/mol，热化学方程式为2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H=-285.8kJ•mol-1，
故答案为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H=-285.8kJ•mol-1；
（4）根据电子的流向，A处负极电子流出，发生氧化反应，电极方程式为2H2-4e-=4H+，所以A处通入的气体为H2，氧气具有氧化性，通入氧气的一极为原电池的正极，正极发生还原反应，电极方程式为O2+4e-+4H+=2H2O，
故答案为：H2；O2+4e-+4H+=2H2O．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，推断元素为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力．

练习册系列答案
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