Question

短周期元素W、X 、Y 和Z 在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。回答下列问题：

		W	X
Y				Z

(1) X在元素周期表中的位置为_______；画出X的简单离子结构示意图_______。

已知X元素的一种原子，其中子数为10，写出这种原子的原子符号_____________。

(2)四种元素简单离子的半径由大到小为_____________(用离子符号表达)。

(3)W、X的最简单氢化物稳定性为_______＞________(填化学式)。

(4)Z最高价氧化物的水化物与Y最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为______ 。

(5)ZX₂气体是一种广谱杀菌消毒剂。工业上可利用NaZX₃和NaZ 在酸性条件下制得ZX₂ 同时得到Z元素的单质，该反应的离子方程式为_____________。

Answer

第2周期 ⅥA族 Cl-＞N3-＞O2-＞Al3＋ H2O NH3 Al(OH)3+3HClO4=Al(ClO4)3+3H2O 2ClO3-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O

【解析】

由元素在周期表中的位置可知，W、X为第二周期，Y、Z为第三周期，设Y的最外层电子数为n，则W的最外层电子数为n+2、X的最外层电子数为n+3、Z的最外层电子数为n+4，则n+(n+2)+(n+3)+(n+4)=21，解得：n=3，则Y为Al元素，W为N元素，X为O元素，Z为Cl元素，结合对应元素及其化合物的性质以及元素周期律分析解答。

根据上述分析，Y为Al元素，W为N元素，X为O元素，Z为Cl元素。

(1)X为O元素，原子序数为8，位于元素周期表中第二周期ⅥA族，O2-的结构示意图为；O的质子数=8，中子数=10，则质量数=8+10=18，原子符号为，故答案为第二周期ⅥA族；；；

(2)离子的电子层越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则四种元素简单离子的半径由大到小为：Cl-＞N3-＞O2-＞Al3+，故答案为Cl-＞N3-＞O2-＞Al3+；

(3) W为N元素，X为O元素，非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性O＞N，则氢化物稳定性H2O＞NH3，故答案为H2O；NH3；

(4) Z为Cl元素，Y为Al元素。Z最高价氧化物的水化物为高氯酸，Y最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝，二者反应的化学方程式为Al(OH)3+3HClO4=Al(ClO4)3+3H2O，故答案为Al(OH)3+3HClO4=Al(ClO4)3+3H2O；

(5)ClO2气体是一种广谱杀菌消毒剂，工业上可利用NaClO3和NaCl在酸性条件下制得ClO2同时得到Cl2，该反应的离子方程式为：2ClO3-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O，故答案为2ClO3-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。