Question

3．X、Y、Z、W、M、N 為原子序數(shù)依次增大的六種短周期元素，常溫下，六種元素的常見單質(zhì)中三種為氣體，三種為固體．X與M，W與N分別同主族，在周期表中X是原子半徑最小的元素，且X能與Y、Z、W分別形成電子數(shù)相等的三種分子，Z、W 的最外層電子數(shù)之和與M的核外電子總數(shù)相等．試回答下列問題：
（1）N的核外電子空間運動狀態(tài)有16種；電子占據(jù)的最高能級符號是3p；所在能層排滿有18個電子；
（2）X、Z 形成的含18電子的化合物的電子式為；
（3）X和W組成的化合物中，既含有極性共價鍵又含有非極性共價鍵的是H₂O₂（填化學(xué)式），此化合物可將堿性工業(yè)廢水中的CN^-氧化為碳酸鹽和氨氣，相應(yīng)的離子方程式為：OH^-+CN^-+H₂O₂=CO₃^2-+NH₃↑；
（4）ZX₃和YX₄兩種分子在X₂W中的溶解度相差很大，其原因是CH₄為非極性分子，NH₃為極性分子，H₂O為極性溶劑，根據(jù)相似相容原理，NH₃在水中的溶解度大，且NH₃與H₂O可形成分子間氫鍵，增大NH₃在H₂O中的溶解度．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、M、N為原子序數(shù)依次增大的六種短周期元素，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X為氫元素；X與M同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知M為Na；Y、Z、W的原子序數(shù)小于M，處于第二周期，X能與Y、Z、W分別形成電子數(shù)相等的三種分子，考慮10電子分子等，為C、N、O、F中的3種，六種元素單質(zhì)中三種為氣體、三種為固體，而Y、Z、W的單質(zhì)只有至少有2種氣體單體，又W與N同主族，則N屬于固體，故W不能為F元素，而Z、W的最外層電子數(shù)之和與M的核外電子總數(shù)相等，則平均最外層電子數(shù)為5.5，Z最外層電子數(shù)為5、W最外層電子數(shù)為6，可推知Y為C、Z為N、W為O，W與N同主族，則N為S元素．

解答 解：X、Y、Z、W、M、N為原子序數(shù)依次增大的六種短周期元素，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X為氫元素；X與M同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知M為Na；Y、Z、W的原子序數(shù)小于M，處于第二周期，X能與Y、Z、W分別形成電子數(shù)相等的三種分子，考慮10電子分子等，為C、N、O、F中的3種，六種元素單質(zhì)中三種為氣體、三種為固體，而Y、Z、W的單質(zhì)只有至少有2種氣體單體，又W與N同主族，則N屬于固體，故W不能為F元素，而Z、W的最外層電子數(shù)之和與M的核外電子總數(shù)相等，則平均最外層電子數(shù)為5.5，Z最外層電子數(shù)為5、W最外層電子數(shù)為6，可推知Y為C、Z為N、W為O，W與N同主族，則N為S元素．
（1）N為S元素，原子核外有16個單質(zhì)，故核外電子空間運動狀態(tài)有16種，電子占據(jù)的最高能級符號是3p，所在能層排滿有18個電子，
故答案為：16；3p；18；
（2）X、Z 形成的含18電子的化合物為N₂H₄，電子式為，
故答案為：；
（3）X和W組成的化合物中，既含有極性共價鍵又含有非極性共價鍵的是 H₂O₂，此化合物可將堿性工業(yè)廢水中的CN^-氧化為碳酸鹽和氨氣，相應(yīng)的離子方程式為：OH^-+CN^-+H₂O₂=CO₃^2-+NH₃↑，
故答案為：H₂O₂；OH^-+CN^-+H₂O₂=CO₃^2-+NH₃↑；
（4）CH₄為非極性分子，NH₃為極性分子，H₂O為極性溶劑，根據(jù)相似相容原理，NH₃在水中的溶解度大，且NH₃與H₂O可形成分子間氫鍵，增大NH₃在H₂O中的溶解度，
故答案為：CH₄為非極性分子，NH₃為極性分子，H₂O為極性溶劑，根據(jù)相似相容原理，NH₃在水中的溶解度大，且NH₃與H₂O可形成分子間氫鍵，增大NH₃在H₂O中的溶解度．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題的關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．