Question

17．元素X、Y、Z、W、M、N原子序數(shù)依次增大．X與M、W與N分別同主族，且元素X、Y、Z、W分屬兩個短周期．它們四者原子序數(shù)之和為22，最外層電子數(shù)之和為16，在化合物Y₂X₂、Z₂X₄、X₂W₂中，相應分子內各原子最外層電子都滿足穩(wěn)定結構．請回答下列問題：
（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的原子半徑由大到小的順序為Na＞C＞N＞O＞H（用元素符號表示）．
（2）寫出Y₂X₂的電子式；Z₂X₄結構式．
（3）均含X、W、M、N四種元素的兩種化合物相互反應有刺激性氣味，且能使品紅溶液褪色的氣體放出，該反應的離子方程式為H⁺+HSO₃^-═H₂O+SO₂↑．
（4）火箭發(fā)動機曾經(jīng)利用Z₂X₄作燃料X₂W₂作助燃劑，產(chǎn)物環(huán)保無污染，寫出二者反應的方程式N₂H₄+2H₂O₂═N₂↑+4H₂O．
（5）寫出足量NW₂通入硝酸鋇溶液中的離子方程式3Ba²⁺+3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3BaSO₄↓+2NO+4H⁺．

Answer 1

分析 元素X、Y、Z、W、M、N原子序數(shù)依次增大，W與N同主族，結合原子序數(shù)可知，W處于第二周期、N處于第三周期，且元素X、Y、Z、W分屬兩個短周期，則X只能為H元素，Y、Z處于第二周期，X、Y、Z、W四原子序數(shù)之和為22，最外層電子數(shù)之和為16，故Y、Z、W原子序數(shù)之和為21，最外層電子數(shù)之和為15，可推知Y為C元素、Z為N元素、W為O元素，則N為S元素；X與M同主族，M原子序數(shù)大于O，故M為Na，化合物C₂H₂、N₂H₄、H₂O₂中，相應分子內各原子最外層電子都滿足穩(wěn)定結構，據(jù)此解答．

解答 解：元素X、Y、Z、W、M、N原子序數(shù)依次增大，W與N同主族，結合原子序數(shù)可知，W處于第二周期、N處于第三周期，且元素X、Y、Z、W分屬兩個短周期，則X只能為H元素，Y、Z處于第二周期，X、Y、Z、W四原子序數(shù)之和為22，最外層電子數(shù)之和為16，故Y、Z、W原子序數(shù)之和為21，最外層電子數(shù)之和為15，可推知Y為C元素、Z為N元素、W為O元素，則N為S元素；X與M同主族，M原子序數(shù)大于O，故M為Na，化合物C₂H₂、N₂H₄、H₂O₂中，相應分子內各原子最外層電子都滿足穩(wěn)定結構．
（1）M為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的原子半徑由大到小的順序為：Na＞C＞N＞O＞H，
故答案為：第三周期第IA族；Na＞C＞N＞O＞H；
（2）Y₂X₂為C₂H₂，電子式為，Z₂X₄為N₂H₄，結構式為：，
故答案為：；；
（3）能使品紅溶液褪色的氣體位二氧化硫，均含H、O、Na、S四種元素的兩種化合物相互反應有刺激性氣味氣體放出，應是硫酸氫鈉與亞硫酸氫鈉反應生成硫酸鈉、二氧化硫與水，反應的離子方程式為：H⁺+HSO₃^-═H₂O+SO₂↑，
故答案為：H⁺+HSO₃^-═H₂O+SO₂↑；
（4）火箭發(fā)動機曾經(jīng)利用N₂H₄作燃料、H₂O₂作助燃劑，產(chǎn)物環(huán)保無污染，反應生成氮氣與水，二者反應的方程式為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂↑+4H₂O；
（5）SO₂通入硝酸鋇溶液中的離子方程式為：3Ba²⁺+3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3BaSO₄↓+2NO+4H⁺，故答案為：3Ba²⁺+3SO₂+2NO₃^-+2H₂O═3BaSO₄↓+2NO+4H⁺．

點評 本題考查結構性質位置關系綜合應用，推斷元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎，題目難度中等．