Question

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族．
（1）W元素在周期表中的位置为______；写出Y元素原子的价电子排布式：______；
（2）由X、Z两元素可以组成A、B两种化合物，A在一定条件下可以分解成B，A的分子属于______（填“极性”、“非极性”）分子．
（3）一定条件下，Y的单质气体与X的单质气体充分反应生成6.8g C气体（已知n（X）：n（Y）=3：1）可放出18.44kJ热量，则该反应的热化学方程式为______．
（4）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物D
①已知1mol D能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体．写出加热条件下D与NaOH溶液反应的离子方程式______．
②又知D既能与盐酸反应，又能与氯水反应，写出D与氯水反应的离子方程式______．
（5 ）X的单质与Z的单质在KOH的浓溶液中可以形成原电池，如果以金属M和金属N为惰性电极，在电池的M极通入X的单质气体，N极通入Z的单质气体，则M极的电极反应式为______．

Answer 1

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X为氢元素；Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族，原子序数Y＜Z＜W，则三者的相对位置为

，令Y的原子序数为a，则Z的原子序数为a+1，W的原子序数为a+9，所以a+a+1+a+9=32-1，解得a=7，故X为氢元素，Y为氮元素，Z为氧元素，W为硫元素．
（1）W为硫元素，原子核外有16个电子，有3个电子层，最外层电子数为6，位于周期表中第三周期第VⅠA族； Y为氮元素，原子核外有7个电子，核外电子排布式为1S²2S²2P³，氮原子价电子排布式 2S²2P³．
故答案为：第三周期第VⅠA族； 2S²2P³．
（2）X为氢元素，Y为氮元素，由X、Z两元素可以组成A、B两种化合物，A在一定条件下可以分解成B，则A为N₂H₄，B为NH₃，N₂H₄分子中氮原子与氮原子之间形成N-N单键，每个N原子还形成2个N-H键，N原子有1对孤对电子对，N原子的杂化轨道数为4，N原子采取sp³杂化，呈三角锥，两个-NH₂分别位于类似打开书页的页面内，与过氧化氢类似，分子不对称，为极性分子．
故答案为：极性．
（3）X为氢元素，Y为氮元素，一定条件下，Y的单质气体与X的单质气体充分反应生成6.8g C气体，可放出18.44kJ热量，C为NH₃，6.8gNH₃的物质的量为

6.8g

17g/mol

=0.4mol，所以生成2molNH₃，放出的热量为18.44kJ×

2mol

0.4mol

=92.2kJ，则该反应的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g） 



 2NH₃ （g）△H=-92.2 kJ/mol．
故答案为：N₂（g）+3H₂（g） 



 2NH₃ （g）△H=-92.2 kJ/mol．
（4）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物D，则D为硫酸形成的铵盐或亚硫酸形成的铵盐．
①D为硫酸形成的铵盐或亚硫酸形成的铵盐，1mol D能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体，该气体为氨气，物质的量为2mol，则D为硫酸铵或亚硫酸铵，加热条件下D与NaOH溶液反应的离子方程式为NH₄⁺+OH^- 

△  .

H₂O+NH₃↑．
故答案为：NH₄⁺+OH^- 

△  .

H₂O+NH₃↑．
②D既能与盐酸反应，又能与氯水反应，结合①可知D为亚硫酸铵，Cl₂将SO₃^2-氧化为SO₄^2-，自身被还原为Cl^-，
反应的离子方程式为SO₃^2-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
故答案为：SO₃^2-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
（5 ）氢气与氧气在KOH的浓溶液中可以形成原电池，如果以金属M和金属N为惰性电极，在电池的M极通入X的单质气体，N极通入Z的单质气体，原电池负极发生氧化反应，则氢气在负极放电，正极反应还原反应，则氧气在正极放电，所以M极通氢气，N极通氧气，碱性条件下，氢气放电生成水，则M极的电极反应式为 H₂+2OH^--2e^-═2 H₂O．
故答案为：H₂+2OH^--2e^-═2 H₂O．