Question

X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图
Ⅰ若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍
（1）W在周期表中的位置为______．
（2）Y和Z元素可组成的化合物的化学式为______．
（3）写出铜和X的最高价氧化物水化物的稀溶液反应的离子方程式为______．
（4）W最高价氧化物水化物的浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，且当有28mol电子转移时，共产生9mol气体，写出该反应的化学方程式______ 2Cl₂↑+7O₂↑+2H₂O

Answer

X、Y、Z、W四种短周期元素，由元素在周期表的位置关系可知，X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，
Ⅰ、若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则Z最外层电子数为6，故Z为硫元素，由元素在周期表中的相对位置可知，X为氮元素、Y为氧元素、W为Cl元素；
（1）W为Cl元素，原子核外电子数为3，有3个电子层，最外层电子数为7；
（2）氧元素与硫元素组成的化合物为二氧化硫与三氧化硫；
（3）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水；
（4）高氯酸浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，该气体为氯气，根据电子转移守恒可知，氧元素被氧化生成氧气，由氢元素守恒，还原水生成，根据电子转移守恒计算氯气、氧气的物质的量，确定二者系数，据此书写；
Ⅱ、若Y和Z的核外电子数之和为22，令Y的核外电子数为y，则Z的核外电子数为y+8，则y+y+8=22，解得y=7，故Y为氮元素、Z为磷元素，则X为碳元素、W为硫元素；
（1）氨气分子中N原子成3个N-H键，N原子还原1对孤对电子，据此书写电子式；工业上通常利用氮气与氢气在高温、高压催化剂条件下生成氨气；
（2）碳酸的酸性比苯酚强，反应生成苯酚，通常条件下苯酚溶解性不大；
（3）碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫，根据电子转移守恒计算二者的物质的量，再根据V=nVm计算体积．
【解析】
X、Y、Z、W四种短周期元素，由元素在周期表的位置关系可知，X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，
Ⅰ、若Z元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则Z最外层电子数为6，故Z为硫元素，由元素在周期表中的相对位置可知，X为氮元素、Y为氧元素、W为Cl元素；
（1）W为Cl元素，原子核外电子数为3，有3个电子层，最外层电子数为7，故处于周期表第三周期ⅦA族，
故答案为：第三周期ⅦA族；
（2）氧元素与硫元素组成的化合物为：SO2、SO3，
故答案为：SO2、SO3；
（3）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水，反应离子方程式为：3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（4）高氯酸浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，该气体为氯气，根据电子转移守恒可知，氧元素被氧化生成氧气，由氢元素守恒，还原水生成，当有28mol电子转移时，得到氯气为=2mol，生成氧气为9mol-2mol=7mol，故反应方程式为：4HClO42Cl2↑+7O2↑+2H2O，
故答案为：4HClO42Cl2↑+7O2↑+2H2O；
Ⅱ、若Y和Z的核外电子数之和为22，令Y的核外电子数为y，则Z的核外电子数为y+8，则y+y+8=22，解得y=7，故Y为氮元素、Z为磷元素，则X为碳元素、W为硫元素；
（1）氨气分子中N原子成3个N-H键，N原子还原1对孤对电子，故氨气分子的电子式为，工业合成氨气的化学方程式为N2+3H22NH3，
故答案为：；N2+3H22NH3；
（2）碳酸的酸性比苯酚强，反应生成苯酚，通常条件下苯酚溶解性不大，溶液变浑浊，
故答案为：溶液变浑浊；
（3）碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫，当电子转移0.4mol时，n（SO2）==0.2mol、n（CO2）==0.1mol，故标准状况下产生气体的体积为（0.2mol+0.1mol）×22.4L/mol=6.72L，
故答案为：6.72L．