Question

18．X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图：若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍．
（1）W在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族．
（2）含X元素与氢形成的四核10电子微粒的电子式为．
（3）写出铜和X的最高价氧化物水化物的稀溶液反应的离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（4）W最高价氧化物水化物HWO₄的浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，同时生成另一种气体单质和水，写出该反应的化学方程式4HClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cl₂↑+7O₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 由X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置，可知X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，最外层电子数为6，则Z为S元素，可推知X为N元素、Y为O元素、W为Cl，
（1）主族元素周期数=电子层数，族序数=最外层电子数；
（2）含X元素的四核10电子微粒为NH₃，分子中N原子与H原子之间形成1对共用电子对；
（3）Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水；
（4）W最高价氧化物水化物为HClO₄，不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，说明生成氯气，根据化合价变化情况判断另一种气体单质名称，然后利用化合价升降相等配平．

解答 解：由X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置，可知X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，最外层电子数为6，则Z为S元素，可推知X为N元素、Y为O元素、W为Cl．
（1）W为Cl元素，原子序数为17，最外层含有7个电子，处于周期表中第三周期第ⅦA族，
故答案为：第三周期第ⅦA族；
（2）含X元素的四核10电子微粒为NH₃，分子中N原子与H原子之间形成1对共用电子对，其电子式为，
故答案为：；
（3）Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水，反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）W最高价氧化物水化物为HClO₄，不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，说明生成氯气，该反应中氯元素从+7变为0价，化合价降低7价，氯气为双原子分子，则至少降低14价；
根据氧化还原反应特征可知还应该存在化合价升高的元素，只能为O元素，则生成的另一种气体单质为氧气，氧元素从而-2价变为0价，化合价升高了2价，氧气为双原子分子，则化合价至少降低4价，则化合价变化的最小公倍数为28，故氯气的计量数为2，氧气的计量数为7，然后利用观察法配平可得该反应方程式为：4HClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cl₂↑+7O₂↑+2H₂O，
故答案为：4HClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cl₂↑+7O₂↑+2H₂O．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，题目难度中等，侧重对化学用语的考查，推断元素是解题关键，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系．