题目内容

5.已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大.X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素.W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和.Y与X形成的分子中有3个共价键.Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,试推断:
(1)X、Z两种元素的元素符号:XH、ZO.
(2)由以上元素中两两形成的化合物中:溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为,含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为;含有极性共价键和非极性共价键的化合物的电子式为.
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是NH4NO3(写化学式),该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为:NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O;
(4)用电子式表示W与Z形成W2Z化合物的形成过程:.

分析 X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大,Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,所以Z元素是O元素;Y、Z为同周期的相邻元素,Y与X形成的分子中有3个共价键,X的原子序数最小且能和Y形成共价键,则X和Y都是非金属元素,Y的原子序数小于8,所以Y是N元素,X是H元素;X、W同主族,W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和,则W是Na元素,结合对应单质和化合物的性质解答该题.

解答 解:X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大,Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,所以Z元素是O元素;
Y、Z为同周期的相邻元素,Y与X形成的分子中有3个共价键,X的原子序数最小且能和Y形成共价键,则X和Y都是非金属元素,Y的原子序数小于8,所以Y是N元素,X是H元素;
X、W同主族,W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和,则W是Na元素,
(1)由以上分析可知X为H,Z为O,故答案为:H;O;
(2)由以上元素两两形成的化合物中:溶于水显碱性的气态氢化物是氨气,氨气的电子式为,氮原子和氢原子之间的共价键是极性键;
含有离子键和非极性共价键的化合物为过氧化钠,过氧化钠的电子式为;含有极性共价键和非极性共价键的化合物是双氧水,双氧水分子的电子式为,
故答案为:;;;
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是NH4NO3,W的最高氧化物的水化物为NaOH,二者反应的离子方程式为NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O,
故答案为:NH4NO3;NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O;
(4)钠和氧气反应生成氧化钠,该反应中钠失电子发生氧化反应,氧气得电子发生还原反应,其反应过程为,
故答案为:.

点评 本题考查位置、结构与性质关系的应用,题目难度中等,综合考查学生分析问题的能力,注意电子式的书写以及相关物质的性质,明确各个相邻周期同一主族元素原子序数之间的关系.

练习册系列答案
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13.高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料.实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:
(1)制备MnSO4溶液:在烧瓶中(装置见图)加入一定量MnO2和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h.停止通入SO2,继续反应片刻,过滤.


①写出左边集气瓶的作用混合SO2和N2.
②石灰乳的作用是:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O(用化学方程式表示)
③写出MnO2和H2SO3反应的离子反应方程式MnO2+H2SO3=Mn2++SO42-+H2O.
④反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有ac(选择选项填空).
a.缓慢通入混合气体 b.快速通入混合气体c.控制适当的温度 d.高温加热
(2)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7.请补充由(1)制得的MnSO4制备高纯MnCO3的操作步骤
【实验中可选用的试剂:Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH】.
①边搅拌边加入Na2CO3,并控制溶液pH<7.7;
②过滤,水洗2~3次;
③检验SO42-是否被洗涤干净.检验水洗是否合格的方法是取最后一次洗涤的滤液少量于试管,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无明显现象,说明水洗合格.
④用少量C2H5OH洗涤,其目的是乙醇容易挥发,便于低温干燥,防止MnCO3受潮被氧化,受热分解;
⑤低于100℃干燥.

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