Question

（2011?朝陽區(qū)二模）現有四種短周期元素X、Y、Z、W，其中：
①X、W原子的電子層數與最外層電子數之比分別為3：1和 1：3
②Y原子是元素周期表中原子半徑最小的
③Z是形成化合物種類最多的元素
回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是

第三周期、第ⅠA族

．
（2）上述四種元素中，只由一種元素的原子構成的離子是

Na⁺、H⁺、O^2-、O₂^2-、C₂^2-

（填離子符號）．
（3）化合物X₂W₂的電子式是

．
（4）向含1mol Na₂SiO₃的溶液中緩慢通入2mol的ZO₂，反應的離子方程式是

2CO₂+2H₂O+SiO₃^2-═2HCO₃^-+H₂SiO₃↓

．反應后溶液中陰離子濃度由大到小的順序是

c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（CO₃^2-）

．
（5）由Y、Z、W元素中的兩種或三種可以組成多種分子，其中含有18個電子的分子是

H₂O₂、CH₄O、C₂H₆

（填化學式）．
（6）用KMnO₄溶液可以通過滴定來測定Y₂Z₂W₄溶液的物質的量濃度．向25.00mL 的Y₂Z₂W₄溶液中加入5.00mL 0.50mol/L酸性KMnO₄溶液恰好完全反應，得到ZO₂和Mn²⁺，則此種Y₂Z₂W₄溶液的物質的量濃度是

0.25

mol/L．

Answer 1

分析：四種短周期元素X、Y、Z、W，由①X、W原子的電子層數與最外層電子數之比分別為3：1和 1：3，則X有3個電子層，最外層電子數為1，即X為Na，W有2個電子層，最外層電子數為6，即W為O；由②Y原子是元素周期表中原子半徑最小的，則Y為H；由③Z是形成化合物種類最多的元素，則Z為C元素．
（1）根據Na的電子層和最外層電子數來確定元素在周期表中的位置；
（2）金屬易失去電子，非金屬易得電子，但H失去電子為陽離子；
（3）化合物X₂W₂為Na₂O₂；
（4）根據強酸制取弱酸的反應原理及鹽類水解來分析；
（5）根據原子的質子數來分析電子數；
（6）根據氧化還原反應中電子守恒來計算．

解答：解：四種短周期元素X、Y、Z、W，由①X、W原子的電子層數與最外層電子數之比分別為3：1和 1：3，則X有3個電子層，最外層電子數為1，即X為Na，W有2個電子層，最外層電子數為6，即W為O；由②Y原子是元素周期表中原子半徑最小的，則Y為H；由③Z是形成化合物種類最多的元素，則Z為C元素．
（1）Na原子結構中有3個電子層，最外層電子數為1，則位于第三周期、第ⅠA族，故答案為：第三周期、第ⅠA族；
（2）金屬易失去電子，非金屬易得電子，但H失去電子為陽離子，則四種元素的離子為Na⁺、H⁺、O^2-、O₂^2-、C₂^2-，故答案為：Na⁺、H⁺、O^2-、O₂^2-、C₂^2-；
（3）化合物X₂W₂為Na₂O₂，其電子式為，故答案為：；
（4）因碳酸的酸性大于硅酸的酸性，則二氧化碳足量生成碳酸氫鈉，發(fā)生離子反應為2CO₂+2H₂O+SiO₃^2-═2HCO₃^-+H₂SiO₃↓，
反應后生成2molNaHCO₃，水解顯堿性，且水解大于電離，所以溶液中陰離子濃度由大到小的順序為c（HCO₃^-）＞c（O H^-）＞c（CO₃^2-），
故答案為：2CO₂+2H₂O+SiO₃^2-═2HCO₃^-+H₂SiO₃↓；c（HCO₃^-）＞c（O H^-）＞c（CO₃^2-）；
（5）因原子的質子數等于電子數，則上述元素的原子形成的18電子分子有H₂O₂、CH₄O、C₂H₆，
故答案為：H₂O₂、CH₄O、C₂H₆；
（6）向25.00mL 的Y₂Z₂W₄溶液中加入5.00mL 0.50mol/L酸性KMnO₄溶液恰好完全反應，得到ZO₂和Mn²⁺，則C元素由+3價升高到+4價，
Mn元素由+7價降低為+2，設Y₂Z₂W₄溶液的物質的量濃度為x，由電子守恒可知，0.025L×x×2×（4-3）=0.005L×0.5mol/L×（7-2），
解得x=0.25mol/L，故答案為：0.25．

點評：本題考查位置、結構、性質的關系及應用，明確元素的推斷是解答本題的關鍵，熟悉元素及其單質、化合物的性質即可解答，難度不大．