Question

X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大．X、Y两种元素的原子最外层电子数之和是Z元素的原子最外层电子数的三倍，X、W两种元素质子数之和是Y元素质子数的二倍．X、Y两种元素可形成YX₃型化合物，Y、Z两种元素可形成Z₃Y₂型化合物，且相对分子质量为100．试回答：
（1）Z元素的元素符号

 

；W在周期表中的位置是

 

；Y单质的结构式为

 

．
（2）Z₃Y₂可与水反应生成YX₃．请写出Z₃Y₂与足量盐酸反应的化学方程式

 

．
（3）写出单质Z与CO₂、单质W与MnO₂在一定条件下发生反应的化学方程式分别为

 

、

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：Y、Z两种元素可形成Z₃Y₂型化合物，则Y的化合价为-3价，Y的最高正价为+5价，Z的化合价为+2价，Z的最外层为2个电子，X、Y两种元素可形成YX₃型化合物，Y的化合价为-3价，X的化合价为+1价，X的最外层为1个电子，X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大，Y为氮元素，X为氢元素，X、Y两种元素的原子最外层电子数之和是Z元素的原子最外层电子数的三倍（1+5）=2×3，Z为镁元素，Z₃Y₂为Mg₃N₂，相对分子质量为100，X、W两种元素质子数之和是Y元素质子数的二倍（1+W）=2×7，W=13，W为铝元素；
（1）根据Z为镁元素，W为铝元素，Y为氮元素分析解答；
（2）Z₃Y₂为Mg₃N₂，与足量盐酸反应生成氯化镁和氯化铵；
（3）Z为镁元素，与CO₂反应生成氧化镁和碳；W为铝元素，与MnO₂发生铝热反应；

解答： 解：Y、Z两种元素可形成Z₃Y₂型化合物，则Y的化合价为-3价，Y的最高正价为+5价，Z的化合价为+2价，Z的最外层为2个电子，X、Y两种元素可形成YX₃型化合物，Y的化合价为-3价，X的化合价为+1价，X的最外层为1个电子，X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大，Y为氮元素，X为氢元素，X、Y两种元素的原子最外层电子数之和是Z元素的原子最外层电子数的三倍（1+5）=2×3，Z为镁元素，Z₃Y₂为Mg₃N₂，相对分子质量为100，X、W两种元素质子数之和是Y元素质子数的二倍（1+W）=2×7，W=13，W为铝元素；
（1）根据以上分析：Z为镁元素，元素符号为Mg；W为铝元素处在第三周期、ⅢA族，Y为氮元素，结构式为N≡N，
故答案为：Mg；第三周期、ⅢA族；N≡N；
（2）Z₃Y₂为Mg₃N₂，与足量盐酸反应Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl，
故答案为：Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl；
（3）Z为镁元素，单质与CO₂反应2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C，W为铝元素，与MnO₂发生铝热反应4Al+3MnO₂

高温  .

2Al₂O₃+3Mn，
故答案为：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C；4Al+3MnO₂

高温  .

2Al₂O₃+3Mn；

点评：本题考查原子结构与元素周期律的关系、元素的推断，题目难度中等，正确推断元素的种类为解答该题的关键，解题时注意常见化学用语的书写．