Question

W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素．W的最外层电子数是电子层数的2倍．Y是金属，可以和X形成原子个数比1：1和2：1两种化合物．Z的最高正价与最低负价的代数和为4．
（1）写出WX₂的电子式

．
（2）用元素符号表示X、Y、Z原子半径由大到小的顺序

Na

＞

S

＞

O

．
（3）在一定量Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液中通入过量WX₂，该反应的离子方程式为

OH^-+CO₂=HCO₃^-；

；用离子浓度表示该溶液中的电荷守恒

c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）

．
（4）Y₂ZX₄与WX、H₂在高温和铁做催化剂条件下反应，0.1mol Y₂ZX₄参加反应转移0.8mol电子，消耗标况下H₂的体积为4.48L，该反应的化学方程式为

Na₂SO₄+2CO+2H₂

催化剂  .

△

Na₂S+2CO₂+2H₂O

．

Answer 1

分析：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素．Y是金属，可以和X形成1：1和2：1两种化合物，则Y为钠元素，X为氧元素；Z的最高正价与最低负价的代数和为4，则最外层有6个电子，处于ⅥA族，则Z为硫元素；W的最外层电子数是电子层数的2倍，氦、碳、硫符合，由于Z为硫元素，氦为稀有气体，结合问题可知不可能为氦，故W为碳元素．

解答：解：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素．Y是金属，可以和X形成1：1和2：1两种化合物，则Y为钠元素，X为氧元素；Z的最高正价与最低负价的代数和为4，则最外层有6个电子，处于ⅥA族，则Z为硫元素；W的最外层电子数是电子层数的2倍，氦、碳、硫符合，由于Z为硫元素，氦为稀有气体，结合问题可知不可能为氦，故W为碳元素．
故W为碳元素，Y为钠元素，X为氧元素；Z为硫元素．
（1）W为碳元素、X为氧元素，WX₂是CO₂，分子中碳元素与氧原子之间形成2对共用电子对，电子式为．
故答案为：．
（2）X为氧元素，Y为钠元素，Z为硫元素，同周期自左而右原子半径减小，所以Na＞S，同主族自上而下原子半径增大，所以S＞O，故原子半径Na＞S＞O．
故答案为：Na＞S＞O．
（3）Y的最高价氧化物对应水化物NaOH，通入过量的二氧化碳，生成碳酸氢钠，反应离子方程式为OH^-+CO₂=HCO₃^-；
根据溶液呈电中性可知c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）．
故答案为：OH^-+CO₂=HCO₃^-；c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）．
（4）Na₂SO₄与CO、H₂在高温和铁做催化剂条件下反应，0.1molNa₂SO₄参加反应转移0.8mol电子，硫元素被还原，令硫元素在还原产物化合价中化合价为x，则0.1×（6-x）=0.8，解得x=-2，所以硫化钠被还原为Na₂S，消耗标况下H₂的体积为4.48L，物质的量为0.2mol，氢气提供的电子为0.2mol×2=0.4mol，所以有0.4mol电子是CO提供，CO被氧化为CO₂，需CO为

0.4mol

2

=0.2mol，所以该反应的化学方程式为Na₂SO₄+2CO+2H₂

催化剂  .

△

Na₂S+2CO₂+2H₂O．
故答案为：Na₂SO₄+2CO+2H₂

催化剂  .

△

Na₂S+2CO₂+2H₂O．

点评：本题综合性较大，涉及结构与位置关系、电子式、热化学方程式、氧化还原反应、盐类水解、元素周期律等，难度中等，是对学生综合能力的考查，根据结构推断Y是关键．注意基础知识的全面掌握．