Question

X、W、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是W的4倍，X、Y在周期表中相对位置如图．
（1）X在周期表中的位置是

 

．
（2）Z单质与石灰乳反应的化学方程式为

 

．
（3）Y的气态氢化物通入FeCl₃溶液中，有Y单质析出，该反应的离子方程式为

 

．
（4）W-Y高能电池是一种新型电池，它以熔融的W、Y单质为两极，两极之间通过固体电解质传递W⁺离子．电池反应为：16W（l）+nY₈（l）

放电

充电

8W₂Y_n（l）．放电时，W⁺离子向

 

极移动；正极的电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X、W、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，根据元素在周期表中的位置知，X位于第二周期、Y位于第三周期，X原子的最外层电子数是W的4倍，主族元素原子最外层电子数小于8，则X的最外层电子数是4、W的最外层电子数是1，所以 X是C元素、W是Na元素，根据元素在周期表位置知，Y是S元素，Z元素属于短周期主族元素且原子序数大于S，所以Z是Cl元素，
（1）X在周期表中的位置是第二周期、第IVA族；
（2）Z单质是氯气，氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；
（3）Y的气态氢化物是H₂S，H₂S和FeCl₃发生氧化还原反应生成氯化亚铁和S单质；
（4）放电时，该装置是原电池，电解质中阳离子向正极移动，正极上硫得电子发生还原反应．

解答： X、W、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，根据元素在周期表中的位置知，X位于第二周期、Y位于第三周期，X原子的最外层电子数是W的4倍，主族元素原子最外层电子数小于8，则X的最外层电子数是4、W的最外层电子数是1，所以 X是C元素、W是Na元素，根据元素在周期表位置知，Y是S元素，Z元素属于短周期主族元素且原子序数大于S，所以Z是Cl元素，
（1）X是C元素，C元素在周期表中的位置是第二周期、第IVA族，故答案为：第二周期、第IVA族；
（2）Z单质是氯气，氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应方程式为2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）Y的气态氢化物是H₂S，H₂S和FeCl₃发生氧化还原反应生成氯化亚铁和S单质，离子方程式为H₂S+2Fe³⁺=2Fe²⁺+S+2H⁺，故答案为：H₂S+2Fe³⁺=2Fe²⁺+S+2H⁺；
（4）Na-S高能电池是一种新型电池，它以熔融的Na、硫单质为两极，两极之间通过固体电解质传递Na⁺离子，放电时，为原电池，Na⁺离子向正极移动，正极为S₈获得电子得到S_n^2-，正极电极反应式为：nS₈+16e^-=8S_n^2-，
故答案为：正；nS₈+16e^-=8S_n^2-．

点评：本题考查了元素周期表和元素周期律的综合应用，涉及原电池原理、氧化还原反应、元素在周期表中的位置等知识点，根据元素化合价变化及物质的性质分析解答，难点是（4）中电极反应式的书写．