Question

17．短周期元素X、Y、Z、W中，0.5mol X元素的離子得到6.02×10²³個電子后被還原為中性原子，0.4g X的氧化物恰好與100mL 0.2mol•L^-1的鹽酸完全反應(yīng)，X元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等；X可在Y的氣態(tài)單質(zhì)中燃燒，生成化合物X₃Y₂；Z單質(zhì)常用于消毒殺菌；W元素原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍．
請?zhí)顚懴铝锌崭瘢?br />（1）X、W兩種元素的元素符號：XMg，WC．
（2）Z、W兩元素組成的物質(zhì)含有共價鍵（填“共價”或“離子”），其結(jié)構(gòu)式是．
（3）X、Y、Z三種元素的離子半徑由大到小的順序為Cl^-＞N^3-＞Mg²⁺（用離子符號表示）．
（4）寫出工業(yè)制備Z元素單質(zhì)的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 短周期元素X、Y、Z、W中，0.5mol的X元素的離子得到6.02×10²³個電子時，被還原為中性原子，6.02×10²³個電子為1mol，則離子為X²⁺，X的氧化物為XO，0.4g A的氧化物恰好與100ml 0.2mol/L的鹽酸完全反應(yīng)，由XO+2HCl═XCl₂+H₂O，可知XO的物質(zhì)的量為$\frac{1}{2}$×0.1L×0.2mol/L=0.01mol，則M（XO）=$\frac{0.4g}{0.01mol}$=40g/mol，所以X的摩爾質(zhì)量為40g/mol-16g/mol=24g/mol，又X原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)目與中子數(shù)目相等，則質(zhì)子數(shù)為12，即X為Mg元素；X可在Y的氣態(tài)單質(zhì)中燃燒，生成化合物X₃Y₂，則Y為N元素；Z單質(zhì)常用于消毒殺菌，則Z為Cl元素；W元素原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍，由于最外層電子數(shù)不超過8，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故W為C元素．

解答 解：短周期元素X、Y、Z、W中，0.5mol的X元素的離子得到6.02×10²³個電子時，被還原為中性原子，6.02×10²³個電子為1mol，則離子為X²⁺，X的氧化物為XO，0.4g A的氧化物恰好與100ml 0.2mol/L的鹽酸完全反應(yīng)，由XO+2HCl═XCl₂+H₂O，可知XO的物質(zhì)的量為$\frac{1}{2}$×0.1L×0.2mol/L=0.01mol，則M（XO）=$\frac{0.4g}{0.01mol}$=40g/mol，所以X的摩爾質(zhì)量為40g/mol-16g/mol=24g/mol，又X原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)目與中子數(shù)目相等，則質(zhì)子數(shù)為12，即X為Mg元素；X可在Y的氣態(tài)單質(zhì)中燃燒，生成化合物X₃Y₂，則Y為N元素；Z單質(zhì)常用于消毒殺菌，則Z為Cl元素；W元素原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍，由于最外層電子數(shù)不超過8，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故W為C元素．
（1）X、W兩種元素的元素符號分別為Mg、C，
故答案為：Mg；O；
（2）Z、W兩元素組成的物質(zhì)為CCl₄，含有共價鍵，結(jié)構(gòu)式為：，
故答案為：共價；；
（3）X、Y、Z三種元素的離子分別為Mg²⁺、N^3-、Cl^-，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大，故離子半徑由大到小的順序為：Cl^-＞N^3-＞Mg²⁺，
故答案為：Cl^-＞N^3-＞Mg²⁺；
（4）工業(yè)制備氯氣的離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識，掌握中學(xué)常見化學(xué)工業(yè)，難度不大．