问题 问答题

X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素.X与W可形成正四面体型的共价化合物,Y的次外层电子数等于其最外层和最内层电子数之和的2倍,Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数.回答下列问题:

(1)用化学符号表示X的一种核素______.

(2)写出Y的单质与X的最高价氧化物反应的化学方程式______.

(3)Z的单质在W的单质中燃烧,生成的产物中各原子的最外层均达到8电子稳定结构的分子属于______(填“极性分子”或“非极性分子”).

(4)Y与W形成的化合物的电子式为______.

(5)与Z同主族的元素M可与X形成一种化合物,该化合物是新近人工合成的比金刚石硬度大的无机非金属材料,其化学式为______.

(6)W的氢化物R是实验室一种常用试剂的主要成分,该试剂可用于实验室多种气体的制备,写出实验室制取气体时满足下列条件的离子方程式.

①R作氧化剂:______.

②R作还原剂:______.

答案

X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素.Y的次外层电子数等于其最外层和最内层电子数之和的2倍,则Y有3个电子层,令最外层电子数为a,则(a+2)×2=8,解得a=2,故Y为镁元素;X与W可形成正四面体型的共价化合物,则为第ⅣA族与ⅦA族元素,若X为第ⅣA族元素,W为第ⅦA族元素,原子序数X小于镁元素,则X为碳元素,W为氯元素,Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,Z的最外层电子数为7-2=5,原子序数Z大于镁元素,Z为磷元素,符合题意.若X为第ⅦA族元素,W为第ⅣA族元素,原子序数X小于镁元素、W大于X,X为氟元素,W为硅元素,Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,Z的最外层电子数为4-2=2,原子序数Z大于镁元素,不符合题意.故X为碳元素,Y为镁元素,Z为磷元素,W为氯元素.

(1)X为碳元素,X的核素很多,有612C、613C、614C.

故答案为:612C或613C或614C.

(2)Y为镁元素,X为碳元素,X的最高价氧化物为二氧化碳,镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁与碳,反应的化学方程式 2Mg+CO2

 点燃 
.
 
2MgO+C.

故答案为:2Mg+CO2

 点燃 
.
 
2MgO+C.

(3)Z为磷元素,W为氯元素,磷在氯气中燃烧,生成的产物中各原子的最外层均达到8电子稳定结构,该化合物为PCl3,P原子采取sp3杂化,且含有1对孤对电子,为三角锥型,分子不对称,属于极性分子.

故答案为:极性分子.

(4)Y为镁元素,W为氯元素,二者形成的化合物是氯化镁,属于离子化合物,由镁离子与氯离子构成,电子式为

故答案为:

(5)X为碳元素,Z为磷元素,与Z同主族的元素M可与X形成一种化合物,该化合物是新近人工合成的比金刚石硬度大的无机非金属材料,该化合物化学式为C3N4

(6)W为氯元素,W的氢化物R是HCl.

①HCl作氧化剂,符合条件离子方程式为2H++Zn═Zn2++H2↑.

故答案为:2H++Zn═Zn2++H2↑.

②HCl作还原剂,符合条件离子方程式为MnO2+4H++2Cl- 

 △ 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O.

故答案为:MnO2+4H++2Cl- 

 △ 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O.

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