Question

11．有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數依次增大．X的陽離子就是一個質子．Z、W在周期表中處于相鄰位置，它們的單質在通常狀況下均為無色氣體．Y原子的最外層電子數是次外層電子數的2倍．請回答：
（1）Y的原子結構示意圖為，YW₂的結構式為O=C=O．
（2）將X₂、W₂按如圖所示通人某燃料電池中，其中，b電極的電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．若有16gW₂參加反應，轉移的電子是2N_A．
（3）由X、Y、Z、W四種元素組成的無機酸酸式鹽，與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式為
NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

Answer 1

分析 有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數依次增大，X的陽離子就是一個質子，則X為H元素；Z、W在周期表中處于相鄰位置，它們的單質在通常狀況下均為無色氣體，則Z為N元素、W為O元素；Y原子的最外層電子數是次外層電子數的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素．

解答 解：有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數依次增大，X的陽離子就是一個質子，則X為H元素；Z、W在周期表中處于相鄰位置，它們的單質在通常狀況下均為無色氣體，則Z為N元素、W為O元素；Y原子的最外層電子數是次外層電子數的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素．
（1）Y為C元素，原子結構示意圖為，CO₂的結構式為O=C=O，
故答案為：；O=C=O；
（2）氫氧燃料電池中，通氫氣一端為負極，通氧氣一端為正極，所以b為正極，正極上氧氣得到電子，電極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，若有16gO₂參加反應，其物質的量為$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol，轉移電子物質的量為0.5mol×4=2mol，故轉移的電子是2N_A，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；2；
（3）X、Y、Z、W四種元素組成的酸式鹽為NH₄HCO₃，與NaOH加熱反應生成氨氣、水和碳酸鈉，離子反應為NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-，
故答案為：NH₄⁺+HCO₃^-+2OH^-$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-．

點評 本題考查位置結構性質的關系及應用，推斷元素是解答的關鍵，涉及常用化學用語、原電池、離子反應等，是對學生綜合能力的考查，題目難度不大．