Question

4．现有部分短周期元素的原子结构如下表：

元素 编号	元素原子结构
X	原子结构示意图为
Y	最外层电子数是次外层电子数的2倍
Z	原子核内含有12个中子，且其离子的结构示意图为

（1）写出X的元素符号：N，Z元素原子的质量数为23．
（2）元素Y的最高价氧化物的结构式为O=C=O，Z元素的单质在空气中燃烧产物的电子式，用电子式表示X的气态氢化物的形成过程．
（3）Y的最高价氧化物和Z元素的单质在空气中燃烧产物发生反应的化学方程式为2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；若反应过程中，转移电子数为6.02×10²³，则消耗Y的最高价氧化物的质量为1mol．

Answer 1

分析 X原子结构示意图为，应用K层最多容纳2个电子，且L层填充电子，故b=2，则X为N元素；Y元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z原子核内含有12个中子，且其离子的结构示意图为，则Z元素原子质子数为11，故Z为Na，据此解答．

解答 解：X原子结构示意图为，应用K层最多容纳2个电子，且L层填充电子，故b=2，则X为N元素；Y元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z原子核内含有12个中子，且其离子的结构示意图为，则Z元素原子质子数为11，故Z为Na，
（1）由上述分析可知，X为N元素；Z元素质子数为11、质子数为12，故其质量数为11+12=23，
故答案为：N；23；
（2）元素Y为碳元素，最高价为+4，最高价氧化物为CO₂，结构式为O=C=O，Z元素的单质在空气中燃烧产物为Na₂O₂，其电子式为，X的气态氢化物为NH₃，用电子式表示氨气的形成过程为，
故答案为：O=C=O；；；
（3）Y的最高价氧化物为CO₂，Z元素的单质在空气中燃烧产物为Na₂O₂，二者发生反应的化学方程式为：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，反应过氧化钠中氧元素由-1价升高为0价、由-1价降低为-2价，若反应过程中，转移电子数为6.02×10²³，转移电子为1mol，其生成O₂为$\frac{1mol}{2}$=0.5mol，故消耗过氧化钠为0.5mol×2=1mol，
故答案为：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；1mol．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，难度不大，注意理解掌握用电子式表示化学键或物质的形成过程．