Question

11．有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X的陽(yáng)離子就是一個(gè)質(zhì)子．Z、W在周期表中處于相鄰位置，它們的單質(zhì)在通常狀況下均為無(wú)色氣體．Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍．請(qǐng)回答：
（1）Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，YW₂的結(jié)構(gòu)式為O=C=O．
（2）將X₂、W₂按如圖所示通人某燃料電池中，其中，b電極的電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．若有16gW₂參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子是2N_A．
（3）由X、Y、Z、W四種元素組成的無(wú)機(jī)酸酸式鹽，與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式為
NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

Answer 1

分析 有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，X的陽(yáng)離子就是一個(gè)質(zhì)子，則X為H元素；Z、W在周期表中處于相鄰位置，它們的單質(zhì)在通常狀況下均為無(wú)色氣體，則Z為N元素、W為O元素；Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，故Y為C元素．

解答 解：有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，X的陽(yáng)離子就是一個(gè)質(zhì)子，則X為H元素；Z、W在周期表中處于相鄰位置，它們的單質(zhì)在通常狀況下均為無(wú)色氣體，則Z為N元素、W為O元素；Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，故Y為C元素．
（1）Y為C元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，CO₂的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，
故答案為：；O=C=O；
（2）氫氧燃料電池中，通氫氣一端為負(fù)極，通氧氣一端為正極，所以b為正極，正極上氧氣得到電子，電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，若有16gO₂參加反應(yīng)，其物質(zhì)的量為$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.5mol×4=2mol，故轉(zhuǎn)移的電子是2N_A，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2；
（3）X、Y、Z、W四種元素組成的酸式鹽為NH₄HCO₃，與NaOH加熱反應(yīng)生成氨氣、水和碳酸鈉，離子反應(yīng)為NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系及應(yīng)用，推斷元素是解答的關(guān)鍵，涉及常用化學(xué)用語(yǔ)、原電池、離子反應(yīng)等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，題目難度不大．