Question

有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，其核電荷數(shù)總和為38．Y元素原子最外層電子數(shù)占核外總電子數(shù)的

3

4

；W元素原子最外層電子數(shù)比同周期Z元素原子最外層電子數(shù)多5個(gè)電子；W和 Y不屬于同一主族．
（1）畫出Y原子結(jié)構(gòu)示意圖：

；
（2）從化合價(jià)角度分析，X元素可以排在周期表中IA、VIIA和

IVA

族；
（3）Z、W兩種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化合物相互反應(yīng)的化學(xué)方程式

Mg（OH）₂+2HClO₄=Mg（ClO₄）₂+2H₂O

；
（4）已知X₂單質(zhì)的熱值為143kJ?g^-1，試寫出X₂單質(zhì)在Y₂單質(zhì)中燃燒的熱化學(xué)方程式：

H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（1）；△H=-286kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：由Y元素原子最外層電子數(shù)占核外總電子數(shù)的

3

4

，則最外層電子數(shù)為6，核外總電子為8符合，即Y為氧元素；短周期元素，原子序數(shù)依次增大，W元素原子最外層電子數(shù)比同周期Z元素原子最外層電子數(shù)多5個(gè)電子，則Z為鈉或鎂，W為硫或氯，又W和Y不屬于同一主族，則W為氯，Z為鎂；核電荷數(shù)總和為38，X的核電荷數(shù)為38-8-12-17=1，則X為氫元素；
（1）利用氧的質(zhì)子數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)來(lái)分析；
（2）氫元素的常見(jiàn)化合價(jià)為+1價(jià)，在與活潑金屬形成化合物中可形成-1價(jià)，化合價(jià)的絕對(duì)值相等；
（3）利用酸堿中和來(lái)分析；
（4）氫氣的熱值可計(jì)算燃燒熱，然后利用物質(zhì)的變化及能量變化來(lái)書(shū)寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式．

解答：解：由Y元素原子最外層電子數(shù)占核外總電子數(shù)的

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4

，則最外層電子數(shù)為6，核外總電子為8符合，即Y為氧元素；短周期元素，原子序數(shù)依次增大，W元素原子最外層電子數(shù)比同周期Z元素原子最外層電子數(shù)多5個(gè)電子，則Z為鈉或鎂，W為硫或氯，又W和Y不屬于同一主族，則W為氯，Z為鎂；核電荷數(shù)總和為38，X的核電荷數(shù)為38-8-12-17=1，則X為氫元素；
（1）因氧的質(zhì)子數(shù)為8，有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，則氧原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）氫元素的常見(jiàn)化合價(jià)為+1價(jià)，則可在元素周期表的IA族，在與活潑金屬形成化合物中可形成-1價(jià)，可在元素周期表中的VIIA，又正負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值相等，則可在元素周期表中的IVA，故答案為：IVA；  
（3）Mg元素的最高價(jià)氧化物的對(duì)應(yīng)水化物為Mg（OH）₂，Cl元素的最高價(jià)氧化物的水化物為HClO₄，酸堿反應(yīng)生成鹽和水，則反應(yīng)為Mg（OH）₂+2HClO₄=Mg（ClO₄）₂+2H₂O，
故答案為：Mg（OH）₂+2HClO₄=Mg（ClO₄）₂+2H₂O；
（4）H₂單質(zhì)的熱值為143kJ?g^-1，其燃燒熱為143kJ?g^-1×2g/mol=286kJ?mol^-1，燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則熱化學(xué)方程式為H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（1）；△H=-286kJ?mol^-1，
故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（1）；△H=-286kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生利用原子的結(jié)構(gòu)來(lái)推斷元素，然后利用元素化合物知識(shí)來(lái)解答習(xí)題，明確Y的推斷是突破口，本題中（2）是學(xué)生解答的難點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)尋找規(guī)律．