Question

有X、Y、Z、W四种元素，X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，X和Y两元素原子的最外层电子数相等，但Y比X多一个电子层，X、Y、W元素的单质在常温下状态相同，X和Z能形成气态化合物XZ₂，每个XZ₂分子中共有22个电子，W元素的原子比Y原子多一个质子．完成下列问题：
①写出X、Y、Z三种元素的名称：X______，Y______，W______，W原子结构示意图为______．
②写出白酒中的一种成分与足量的Z元素的单质反应的化学方程式______ 2CO₂+3H₂O

Answer

①核外电子排布时，排满K层排L层，排满L层排M层，K层上最多排2个电子，L层上最多排8个电子，最外层上电子数不超过8．根据核外电子排布的以上规律，利用各元素原子的核外电子或质子的特点，推断三种元素，并画出磷原子结构示意图；
②白酒为酒精的水溶液，其中酒精可在氧气中燃烧生成二氧化碳和水；
③元素X为碳元素，只有一个质子的元素为氢元素，一个碳原子核外有6个电子、一个氢原子核外有1个电子，据此推断含有22个电子的由碳、氢原子构成分子中碳、氢原子数，写出该物质的化学式；
④W为磷元素，因此W4和HClO3在有水参加反应即P4与HClO3、H2O发生反应，可生成盐酸和磷酸，据此完成该反应化学方程式的书写．
【解析】
①根据最外层电子数不超过8，X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，可判断该原子次外层电子数不超过4；再依据核外电子排布的先后顺序，可判断该原子次外层已排满；综合以上分析，可确定X原子次外层电子数为2而最外层电子数则为4，该元素为碳元素；
X和Y两元素原子的最外层电子数相等，但Y比X多一个电子层，可知Y原子核外有三层电子，且各层电子数依次为2、8、4，则该元素为硅；
W元素的原子比Y原子多一个质子，则W原子质子数为15，该元素为磷元素；该元素原子结构示意图可表示为；
X和Z能形成气态化合物XZ2，每个XZ2分子中共有22个电子，则Z元素的原子核外电子数=（22-6）÷2=8，则该元素为氧元素；
②白酒中酒精可在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O；
③元素X为碳元素，该元素的一个原子核外有6个电子；只有一个质子的元素为氢元素，该元素的一个原子核外有1个电子；由X元素与只有一个质子的元素形成分子中含22个电子的化合物中，碳原子、氢原子个数可能是2、10或是3、4；由于碳原子与氢原子分别为2、10时不符合有机化合物构成的规律，应排除其可能，因此该化合物是由3个碳原子和4个氢原子所构成，化学式为C3H4；
④元素W为磷元素，W4即P4，W4和HClO3在有水参加反应即P4与HClO3、H2O发生反应，可生成盐酸和磷酸，反应的化学方程式为3P4+10HClO3+18H2O═10HCl+12H3PO4．
故答案为：
①X、碳；Y、硅；W、磷；；
②C2H5OH+3O22CO2+3H2O；
③C3H4；
④3P4+10HClO3+18H2O═10HCl+12H3PO4．