Question

17．元素X、Y、Z、W、M、N原子序数依次增大．X与M、W与N分别同主族，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期．它们四者原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，在化合物Y₂X₂、Z₂X₄、X₂W₂中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构．请回答下列问题：
（1）M元素在周期表中的位置是第三周期第IA族，X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序为Na＞C＞N＞O＞H（用元素符号表示）．
（2）写出Y₂X₂的电子式；Z₂X₄结构式．
（3）均含X、W、M、N四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味，且能使品红溶液褪色的气体放出，该反应的离子方程式为H⁺+HSO₃^-═H₂O+SO₂↑．
（4）火箭发动机曾经利用Z₂X₄作燃料X₂W₂作助燃剂，产物环保无污染，写出二者反应的方程式N₂H₄+2H₂O₂═N₂↑+4H₂O．
（5）写出足量NW₂通入硝酸钡溶液中的离子方程式3Ba²⁺+3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3BaSO₄↓+2NO+4H⁺．

Answer 1

分析 元素X、Y、Z、W、M、N原子序数依次增大，W与N同主族，结合原子序数可知，W处于第二周期、N处于第三周期，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期，则X只能为H元素，Y、Z处于第二周期，X、Y、Z、W四原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，故Y、Z、W原子序数之和为21，最外层电子数之和为15，可推知Y为C元素、Z为N元素、W为O元素，则N为S元素；X与M同主族，M原子序数大于O，故M为Na，化合物C₂H₂、N₂H₄、H₂O₂中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，据此解答．

解答 解：元素X、Y、Z、W、M、N原子序数依次增大，W与N同主族，结合原子序数可知，W处于第二周期、N处于第三周期，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期，则X只能为H元素，Y、Z处于第二周期，X、Y、Z、W四原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，故Y、Z、W原子序数之和为21，最外层电子数之和为15，可推知Y为C元素、Z为N元素、W为O元素，则N为S元素；X与M同主族，M原子序数大于O，故M为Na，化合物C₂H₂、N₂H₄、H₂O₂中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构．
（1）M为Na元素，元素在周期表中的位置是第三周期第IA族，H、C、N、O、Na的原子半径由大到小的顺序为：Na＞C＞N＞O＞H，
故答案为：第三周期第IA族；Na＞C＞N＞O＞H；
（2）Y₂X₂为C₂H₂，电子式为，Z₂X₄为N₂H₄，结构式为：，
故答案为：；；
（3）能使品红溶液褪色的气体位二氧化硫，均含H、O、Na、S四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味气体放出，应是硫酸氢钠与亚硫酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应的离子方程式为：H⁺+HSO₃^-═H₂O+SO₂↑，
故答案为：H⁺+HSO₃^-═H₂O+SO₂↑；
（4）火箭发动机曾经利用N₂H₄作燃料、H₂O₂作助燃剂，产物环保无污染，反应生成氮气与水，二者反应的方程式为：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，
故答案为：N₂H₄+2H₂O₂═N₂↑+4H₂O；
（5）SO₂通入硝酸钡溶液中的离子方程式为：3Ba²⁺+3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3BaSO₄↓+2NO+4H⁺，故答案为：3Ba²⁺+3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3BaSO₄↓+2NO+4H⁺．

点评 本题考查结构性质位置关系综合应用，推断元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．