Question

现有四种短周期元素X、Y、Z、W，其中：
①X、W原子的电子层数与最外层电子数之比分别为3：2和1：3
②Y原子是元素周期表中原子半径最小的
③Z是形成化合物种类最多的元素
④w的单质通常为气态
回答下列问题：
（1）W元素在周期表中的位置是

 

．
（2）上述四种元素中所能组成的含有非极性共价键的化合物的分子式

 

（填其中一种即可）．
（3）向含1mol Na₂SiO₃的溶液中缓慢通入2mol的ZO₂，反应的离子方程式是

 

．
（4）由Y、Z、W元素中的两种或三种可以组成多种分子，其中含有10个电子的分子是

 

（填化学式）．
（5）已知X在空气中燃烧时，除了生成氧化物外，还可以生成一种氮化物．而在元素周期表中存在一种对角线规则，即某元素与它左上角的元素的性质十分相似．试写出元素X的左上角元素M在空气中燃烧的方程式：

 

．

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：四种短周期元素X、Y、Z、W，由①X、W原子的电子层数与最外层电子数之比分别为3：2和 1：3，则X有3个电子层，最外层电子数为2，即X为Mg，W有2个电子层，最外层电子数为6，即W为O元素；
由②Y原子是元素周期表中原子半径最小的，则Y为H元素；
由③Z是形成化合物种类最多的元素，则Z为C元素；
④W的单质通常为气态，该单质为氧气，与推断一致，
故X为Mg、Y为H元素、Z为C元素、W为O元素，
据此进行解答．

解答： 解：四种短周期元素X、Y、Z、W，由①X、W原子的电子层数与最外层电子数之比分别为3：2和 1：3，则X有3个电子层，最外层电子数为2，即X为Mg，W有2个电子层，最外层电子数为6，即W为O元素；
由②Y原子是元素周期表中原子半径最小的，则Y为H元素；
由③Z是形成化合物种类最多的元素，则Z为C元素；
④W的单质通常为气态，该单质为氧气，与推断一致，
故X为Mg、Y为H元素、Z为C元素、W为O元素，
（1）W为O元素，O原子核电荷数为8，最外层含有6个电子，氧元素在周期表中的位置为：第二周期第ⅥA族，故答案为：第二周期第ⅥA族；
（2）Mg、H、C、O四种元素中所能组成的含有非极性共价键的化合物的分子式有：H₂O₂或C₂H₆等，故答案为：H₂O₂（或C₂H₆等）；
（3）Z为C元素，因碳酸的酸性大于硅酸的酸性，则二氧化碳足量生成碳酸氢钠，反应的离子反应为：2CO₂+2H₂O+SiO₃^2-═2HCO₃^-+H₂SiO₃↓，
故答案为：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
（4）Y为H元素、Z为C元素、W为O元素，形成的含有10个电子的物质有：H₂O或CH₄等，故答案为：H₂O（或CH₄）；
（5）X为Mg元素，左上角元素M为Li，类比镁与氧气的反应，Li在空气中燃烧的方程式有：4Li+O₂═2Li₂O、6Li+N₂═2Li₃N，
故答案为：4Li+O₂═2Li₂O、6Li+N₂═2Li₃N．

点评：本题考查位置、结构、性质的关系及应用，题目难度中等，明确元素的推断是解答本题的关键，熟悉元素及其单质、化合物的性质即可解答，注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系．