Question

已知X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素，它们的原子序数依次增大．X元素原子形成的离子只有一个质子；Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍．
（1）写出下列字母所代表元素的名称：X

 

；Y

 

；Z

 

；W

 

．
（2）X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E，写出该反应的化学方程式（并注明反应条件）

 

；Y单质和W单质（足量）在加热条件下反应生成化合物F，则F分子的空间构型为

 

，电子式为

 

．
（3）这四种元素可组成X、Y、Z、W原子个数比为5：1：1：3的化合物，该化合物的水溶液与足量浓NaOH溶液反应的离子方程式为：

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素，它们的原子序数依次增大，X元素原子形成的离子就是一个质子，则X是H元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层电子不能超过8，只能有2个电子层，最外层电子数为4，则Y是C元素；Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，且Z的原子序数小于W，所以Z是N元素，W是O元素，据此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素，它们的原子序数依次增大，X元素原子形成的离子就是一个质子，则X是H元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层电子不能超过8，只能有2个电子层，最外层电子数为4，则Y是C元素；Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，且Z的原子序数小于W，所以Z是N元素，W是O元素，
（1）通过以上分析知，X、Y、Z、W分别是：氢、碳、氮、氧，故答案为：氢、碳、氮、氧；
（2）氢气和氮气在一定条件下反应生成氨气，该反应的化学方程式为：N₂+3H₂

高温高压

催化剂

2NH₃；碳单质和氧气（足量）在加热条件下反应生成化合物F为CO₂，分子的空间构型为直线型，分子中C原子与O原子之间形成2对共用电子对，其电子式为，
故答案为：N₂+3H₂

高温高压

催化剂

2NH₃；直线型；；
（3）X、Y、Z、W四种元素可组成原子个数比为5：1：1：3的化合物，该化合物为NH₄HCO₃，水溶液与足量浓NaOH溶液反应的离子方程式为：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-=NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案为：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-=NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

点评：本题考查结构性质位置关系应用，涉及电子式、分子结构、离子方程式等，正确推断元素是解本题关键，难度不大，（3）中注意不能写成NH₃．H₂O，为易错点．