Question

有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，已知：
①X与Z、Y与W分别同主族；
②X、Z、W分别与Y都能形成两种常见的化合物；
③Y的阴离子与Z的阳离子的核外电子排布相同，
试根据以上叙述填空．
（1）写出由Y与Z形成的化合物Z₂Y₂的电子式

 

，其化学键类型有

 

（2）写出由X、Z、W三种元素组成的盐溶于水呈碱性的离子方程式

 

（3）写出均由这4种元素组成的两种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式

 

（4）X、Y两种元素的单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中，如图所示，两个电极均由多孔性碳构成，通入的两种单质由孔隙逸出并在电极表面放电．
①b是电池的

 

极
②a电极上的电极反应式是

 

．

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：原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，X与Z、Y与W分别同主族；X、Z、W分别与Y都能形成两种常见的化合物，可推知Y为O、W为S；Y的阴离子与Z的阳离子的核外电子排布相同，则Z为Na，故X为H，
（1）Na₂O₂属于离子化合物，过氧根离子中O原子之间形成1对共用电子对且满足8电子结构；
（2）由H、Na、S三种元素组成的盐为NaHS，溶液中HS^-水解，破坏水的电离平衡，溶液呈碱性；
（3）由上述4种元素组成的两种化合物为NaHSO₃、NaHSO₄，在水溶液中亚硫酸氢根与氢离子反应生成二氧化硫与水；
（4）氢气、氧气碱性燃料电池中，氢气发生氧化反应、氧气发生还原反应，由图可知，a极通入氢气，为原电池的负极，b极通入氧气，为原电池正极，氢气在负极上失去电子，碱性条件下生成水．

解答： 解：原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，X与Z、Y与W分别同主族；X、Z、W分别与Y都能形成两种常见的化合物，可推知Y为O、W为S；Y的阴离子与Z的阳离子的核外电子排布相同，则Z为Na，故X为H，
（1）Na₂O₂属于离子化合物，过氧根离子中O原子之间形成1对共用电子对且满足8电子结构，其电子式为，含有离子键、共价键，
故答案为：；离子键、共价键；
（2）由H、Na、S三种元素组成的盐为NaHS，溶液中HS^-水解：HS^-+H₂O?H₂S+OH^-，破坏水的电离平衡，溶液呈碱性，故答案为：HS^-+H₂O?H₂S+OH^-；
（3）由上述4种元素组成的两种化合物为NaHSO₃、NaHSO₄，在水溶液中亚硫酸氢根与氢离子反应生成二氧化硫与水，反应离子方程式为HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案为：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O；
（4）①氢气、氧气碱性燃料电池中，氧气发生还原反应，由图可知，b极通入氧气，为原电池正极，故答案为：正；
②氢气发生氧化反应，由图可知，a极通入氢气，为原电池的负极，氢气在负极上失去电子，碱性条件下生成水，电极反应式为H₂+2OH^-+2e^-=2H₂O，
故答案为：正；H₂+2OH^-+2e^-=2H₂O．

点评：本题考查结构性质位置关系应用，涉及常用化学用语、化学键、元素化合物推断、原电池等，难度中等，（4）中注意掌握电极的判断与电极反应式的书写．