Question

W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素．W的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍．Y是金屬，可以和X形成原子個(gè)數(shù)比1：1和2：1兩種化合物．Z的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4．
（1）寫出WX₂的電子式

．
（2）用元素符號(hào)表示X、Y、Z原子半徑由大到小的順序

Na

＞

S

＞

O

．
（3）在一定量Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的稀溶液中通入過量WX₂，該反應(yīng)的離子方程式為

OH^-+CO₂=HCO₃^-；

；用離子濃度表示該溶液中的電荷守恒

c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）

．
（4）Y₂ZX₄與WX、H₂在高溫和鐵做催化劑條件下反應(yīng)，0.1mol Y₂ZX₄參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.8mol電子，消耗標(biāo)況下H₂的體積為4.48L，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Na₂SO₄+2CO+2H₂

催化劑  .

△

Na₂S+2CO₂+2H₂O

．

Answer 1

分析：W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素．Y是金屬，可以和X形成1：1和2：1兩種化合物，則Y為鈉元素，X為氧元素；Z的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4，則最外層有6個(gè)電子，處于ⅥA族，則Z為硫元素；W的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，氦、碳、硫符合，由于Z為硫元素，氦為稀有氣體，結(jié)合問題可知不可能為氦，故W為碳元素．

解答：解：W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素．Y是金屬，可以和X形成1：1和2：1兩種化合物，則Y為鈉元素，X為氧元素；Z的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4，則最外層有6個(gè)電子，處于ⅥA族，則Z為硫元素；W的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，氦、碳、硫符合，由于Z為硫元素，氦為稀有氣體，結(jié)合問題可知不可能為氦，故W為碳元素．
故W為碳元素，Y為鈉元素，X為氧元素；Z為硫元素．
（1）W為碳元素、X為氧元素，WX₂是CO₂，分子中碳元素與氧原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)，電子式為．
故答案為：．
（2）X為氧元素，Y為鈉元素，Z為硫元素，同周期自左而右原子半徑減小，所以Na＞S，同主族自上而下原子半徑增大，所以S＞O，故原子半徑Na＞S＞O．
故答案為：Na＞S＞O．
（3）Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物NaOH，通入過量的二氧化碳，生成碳酸氫鈉，反應(yīng)離子方程式為OH^-+CO₂=HCO₃^-；
根據(jù)溶液呈電中性可知c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）．
故答案為：OH^-+CO₂=HCO₃^-；c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）．
（4）Na₂SO₄與CO、H₂在高溫和鐵做催化劑條件下反應(yīng)，0.1molNa₂SO₄參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.8mol電子，硫元素被還原，令硫元素在還原產(chǎn)物化合價(jià)中化合價(jià)為x，則0.1×（6-x）=0.8，解得x=-2，所以硫化鈉被還原為Na₂S，消耗標(biāo)況下H₂的體積為4.48L，物質(zhì)的量為0.2mol，氫氣提供的電子為0.2mol×2=0.4mol，所以有0.4mol電子是CO提供，CO被氧化為CO₂，需CO為

0.4mol

2

=0.2mol，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂SO₄+2CO+2H₂

催化劑  .

△

Na₂S+2CO₂+2H₂O．
故答案為：Na₂SO₄+2CO+2H₂

催化劑  .

△

Na₂S+2CO₂+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較大，涉及結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、電子式、熱化學(xué)方程式、氧化還原反應(yīng)、鹽類水解、元素周期律等，難度中等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，根據(jù)結(jié)構(gòu)推斷Y是關(guān)鍵．注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．