Question

已知X、Y、Z、W為四種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，且由這些元素所組成的單質(zhì)在常溫下均呈氣態(tài)．X、Y、W處于不同周期，且在一定條件下其單質(zhì)能發(fā)生反應：X₂+Y₂→甲，X₂+W₂→乙，甲、乙可化合生成離子化合物丙．試回答下列問題：
（1）W元素在周期表中的位置是

 

周期、

 

族；Y₂的電子式是

 

．
（2）X、Y、Z原子半徑由大到小順序為

 

（寫元素符號）；丙的水溶液呈酸性，用離子方程式表示其原因

 

．
（3）X、Z可組成四原子化合物丁，其化學式為

 

，此分子中含有的共價鍵類型為

 

．
（4）X、Y組成的液態(tài)化合物Y₂X₄16g與足量的丁反應生成Y₂和液態(tài)水，放出QkJ（Q＞0）的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式

 

；Y₂X₄還可以和Z₂構(gòu)成清潔高效的燃料電池，若電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，則負極的電極反應式為

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、W為四種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，由這些元素所組成的單質(zhì)在常溫下均呈氣態(tài)，X、Y、W處于不同周期，則X為H元素；由反應X₂+Y₂→甲，X₂+W₂→乙，甲、乙可化合生成離子化合物丙，則丙為氯化銨，即Y為氮，W為氯；結(jié)合（3）中X、Z可組成四原子化合物丁，則Z為O元素，丁為H₂O₂，據(jù)此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W為四種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，由這些元素所組成的單質(zhì)在常溫下均呈氣態(tài)，X、Y、W處于不同周期，則X為H元素；由反應X₂+Y₂→甲，X₂+W₂→乙，甲、乙可化合生成離子化合物丙，則丙為氯化銨，即Y為氮，W為氯；結(jié)合（3）中X、Z可組成四原子化合物丁，則Z為O元素，丁為H₂O₂，
（1）W為Cl元素，處于周期表中第三期ⅦA族；N₂的電子式是，
故答案為：三；ⅦA；；
（2）H原子半徑最小，同周期自左而右原子半徑減小，故原子半徑：N＞O＞H，氯化銨水溶液中銨根離子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，平衡水的電離破壞，溶液呈酸性，
故答案為：N＞O＞H；NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；
（3）X、Z可組成四原子化合物丁，則Z為O元素，丁為H₂O₂，分子中氧原子之間形成非極性鍵，氧原子與氫原子之間形成極性鍵，
故答案為：H₂O₂；非極性鍵、極性鍵；
（4）液態(tài)化合物N₂H₄16g與足量的H₂O₂反應生成N₂和液態(tài)水，放出QkJ（Q＞0）的熱量，則1molN₂H₄反應放出的熱量=Q kJ×

1mol×32g/mol

16g

=2Q kJ，該反應熱化學方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂ （l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-2Q kJ/mol；
N₂H₄還可以和O₂構(gòu)成清潔高效的燃料電池，若電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，負極發(fā)生氧化反應，N₂H₄在負極上失去電子，堿性條件下生成氮氣與水，負極的電極反應式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂ （l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-2Q kJ/mol；N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O．

點評：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的應用，涉及電子式、原子半徑比較、鹽類水解、熱化學方程式、原電池等，推斷元素的是解答本題的關(guān)鍵，注意對基礎知識理解掌握．