Question

六种短周期元素A、B、C、X、Y、Z原子序数依次减小，其中X、Y、Z原于核外电子层数之和是5．X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ₃的化合物；C与X处于同周期，B⁺与C²-的核外电子排布相同，A与B处于同周期，且可形成BA型化合物．
请回答：
（1）Y元素的名称是

 

；
（2）A、B、C的离子半径由大到小的顺序为

 

 （用离子符号表示）；
（3）判断化合物XZ₄A的溶液的酸碱性

 

 （填“酸性”、“中性”或“碱性”，），其原因是

 

（用离子方程式表示）．
（4）Z的单质与C的单质在强酸性条件下构成燃料电池，其正极反应式为

 

．
（5）由Y和Z两种元素形成的相对分子质量为44的化合物的燃烧热为2220kJ/mol，请写出其热化学方程式：

 

．

Answer 1

分析：六种短周期元素A、B、C、X、Y、Z原子序数依次减小，其中X、Y、Z原于核外电子层数之和是5，平均电子层数约是1.7，故X、Y、Z一定为一、二周期元素，Z的原子序数最小，则Z为H元素；Y、Z处于第二周期，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，Y原子最外层电子数为4，则Y为C元素；X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和，则X原子最外层电子数为4+1=5，则X为N元素；C与X处于同周期，B⁺与C^2-的核外电子排布相同，则C为O元素，B原子序数大于氧元素，则B为Na元素；A与B处于同周期，且可形成BA型化合物，A为-1价，则A为Cl元素，据此解答．

解答：解：六种短周期元素A、B、C、X、Y、Z原子序数依次减小，其中X、Y、Z原于核外电子层数之和是5，平均电子层数约是1.7，故X、Y、Z一定为一、二周期元素，Z的原子序数最小，则Z为H元素；Y、Z处于第二周期，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，Y原子最外层电子数为4，则Y为C元素；X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和，则X原子最外层电子数为4+1=5，则X为N元素；C与X处于同周期，B⁺与C^2-的核外电子排布相同，则C为O元素，B原子序数大于氧元素，则B为Na元素；A与B处于同周期，且可形成BA型化合物，A为-1价，则A为Cl元素，
（1）由上述分析可知，Y为碳元素，故答案为：碳；
（2）电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径Cl^-＞O^2-＞Na⁺，故答案为：Cl^-＞O^2-＞Na⁺；
（3）化合物XZ₄A为NH₄Cl，NH₄⁺溶液中水解NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，破坏水的电离平衡，溶液呈酸性，故答案为：酸性；NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；
（4）氢气、氧气在强酸性条件下构成燃料电池，正极发生还原反应，氧气在正极放电，酸性条件下生成水，正极反应式为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（5）由C和H两种元素形成的相对分子质量为44的化合物，C原子最大数目=

44

12

=3…8，故该化合物为C₃H₈，其燃烧热为2220kJ/mol，燃烧的热化学方程式为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（1）△H=-2220 KJ/mol，
故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（1）△H=-2220 KJ/mol．

点评：本题考查结构性质位置关系运用、半径比较、盐类水解、原电池、热化学方程式书写，难度不大，推断元素是解题关键，注意基础知识的理解掌握．