Question

8．X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的3倍，Z与X原子最外层电子数相同．
回答下列问题：
（1）X、Y和Z的元素符号分别为H、O和Na．
（2）由Y和Z的两种单质可生成的一种淡黄色的固体化合物甲，则甲的化学式为Na₂O₂；生成甲的化学反应方程式为2Na+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂O₂．
（3）X₂为气体，Y与碳可形成一种还原性气体乙．当X₂和气体乙的混合物共1.6g与足量的Y₂充分反应后，在15℃通入20.0g甲中充分反应后，所得固体的质量为21.6 g，所涉及的最后一步反应的化学方程式分别为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
（4）与Y同族且处于第四周期的元素的原子序数为34．

Answer 1

分析 （1）X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，为H元素；Y原子最外层电子数是其周期数的3倍，最外层电子数不超过8个，Z与X原子最外层电子数相同，则Z和X同一主族，则Z是Na元素，Y是O元素；
（2）由Y和Z的两种单质可生成的一种淡黄色的固体化合物甲是过氧化钠；钠和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠；
（3）X₂为气体，是氢气，氧气与碳可形成一种还原性气体乙为CO，当H₂和气体CO的混合物共1.6g与足量的O₂充分反应后，在15℃通入20.0gNa₂O₂中充分反应后，分别生成NaOH、Na₂CO₃，水蒸气和过氧化钠反应生成NaOH后固体质量增加量相当于m（H₂），二氧化碳和过氧化钠反应生成生成碳酸钠固体质量增加量相当于m（CO）；
（4）与Y同族且处于第四周期的元素是Se元素，其原子序数=8+8+18．

解答 解：（1）X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，为H元素；Y原子最外层电子数是其周期数的3倍，最外层电子数不超过8个，Z与X原子最外层电子数相同，则Z和X同一主族，则Z是Na元素，Y是O元素，
故答案为：H；O；Na；
（2）由Y和Z的两种单质可生成的一种淡黄色的固体化合物甲是过氧化钠，化学式为Na₂O₂；钠和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠：反应方程式为2Na+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂O₂，
故答案为：Na₂O₂；2Na+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂O₂；
（3）X₂为气体，是氢气，氧气与碳可形成一种还原性气体乙为CO，当H₂和气体CO的混合物共1.6g与足量的O₂充分反应后，在15℃通入20.0gNa₂O₂中充分反应后，分别生成NaOH、Na₂CO₃，水蒸气和过氧化钠反应生成NaOH后固体质量增加量相当于m（H₂），二氧化碳和过氧化钠反应生成生成碳酸钠固体质量增加量相当于m（CO），所以反应后固体增加的质量等于氢气和CO的质量，为1.6g，最后固体质量为21.6g，最后的反应方程式分别为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，
故答案为：21.6；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
（4）与Y同族且处于第四周期的元素是Se元素，其原子序数=8+8+18=34，
故答案为：34．

点评 本题考查原子结构和元素周期律的关系，为高频考点，侧重考查学生分析推断及对元素化合物知识的综合运用，明确原子结构、物质性质是解本题关键，注意同一主族元素原子序数计算方法，为易错点．