Question

11．Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Q是周期表中半径最小的元素，W与Y组成的化合物是温室气体、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物．
（1）Y₂ 的化学式是O₂
（2）用电子式表示WQ₄的形成过程．
（3）Q₂与Y₂的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，a极的电极反应式是H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．
（4）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃•H₂O．

Answer 1

分析 Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物，则Y是O元素、Z是Na元素；
Q与W组成的化合物是一种温室气体，Q的原子序数小于W，该气体是甲烷，则Q是H元素、W是C元素；
W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，且X的原子序数大于W而小于Y，所以X是N元素，再结合原子结构、化学平衡、原电池原理解答．

解答 解：Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物，则Y是O元素、Z是Na元素；Q与W组成的化合物是一种温室气体，Q的原子序数小于W，该气体是甲烷，则Q是H元素、W是C元素；W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，且X的原子序数大于W而小于Y，所以X是N元素，
（1）Y为O元素，则Y₂为O₂，故答案为：O₂；
（2）WQ₄为CH₄，甲烷为共价化合物，分子中存在4个碳氢键，用电子式表示甲烷的形成过程为：，
故答案为：；
（3）Q₂为H₂、Y₂为O₂，H₂与O₂的反应可将化学能转化为电能，根据电子流向知，a是负极、b是正极，a电极上通入H₂，H₂失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，
故答案为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
（4）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，则该物质是Na₃N，Na₃N和水反应生成氢氧化钠和一水合氨，所以该反应的化学方程式为：Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃•H₂O，故答案为：Na₃N+4H₂O=3NaOH+NH₃•H₂O．

点评 本题考查了位置结构性质的相互关系及应用，题目难度中等，合理推断各元素为解答关键，注意明确原电池原理及其应用，熟练掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系．