Question

【题目】已知X、Y、Z、W是短周期中原子序数依次增大的4种主族元素．X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；元素Y 的原子最外层电子数是其内层的3倍；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W的单质常温常压下为气态． 回答下列问题：
（1）元素W在周期表中位于第周期，第族．
（2）从空气中获得的X元素单质的电子式：
（3）比较Y与Z形成的简单（单原子）离子的半径相对大小：（用离子符号表示）．
（4）管道工人曾经用X的氢化物检验W单质是否泄漏．W单质能将X从其气态氢化物中置换出来．试写出该反应的化学方程式：；W单质泄漏时出现的现象是 ．

Answer 1

【答案】
（1）三；ⅦA
（2）
（3）Mg2+＜O2﹣
（4）产生白烟；产生白烟
【解析】解：已知X、Y、Z、W是短周期中原子序数依次增大的4种主族元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质，则X为N元素；元素Y 的原子最外层电子数是其内层的3倍，最外层最多容纳8个电子，则Y含有2个电子层，最外层含有6个电子，为O元素；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则Z为Mg元素；W的单质常温常压下为气态，结合原子序数大小可知W为Cl元素，（1）W为Cl元素，原子序数为17，位于周期表中第三周期ⅦA族，所以答案是：三；ⅦA；（2）X元素的单质为氮气，氮气分子中含有氮氮三键，其电子式为 ，所以答案是： ；（3）Y与Z形成的简单（单原子）离子分别为、O2﹣、Mg2+ ， 二者电子层相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径相对大小为：Mg2+＜O2﹣ ， 所以答案是：Mg2+＜O2﹣；（4）X的氢化物为氨气，W单质为氯气，氨气与氯气发生氧化还原反应生成氯化铵，可以看到白烟，反应方程式为：8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2 ， 所以单质泄漏时出现白烟，所以答案是：2NH3+3Cl2═6HCl+N2（或8 NH3+3 Cl2═6 NH4Cl+N2）；产生白烟．