Question

U、V、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的六种短周期元素。U为非金属元素，且U与X同主族；V与X两元素的最高正化合价之和为6；W与Y同主族；X的周期数是族序数的3倍；Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍。

请推测出U、V、W、X、Y和Z六种元素，并用相应的化学用语或者.化学符号回答下列问题：

（1）V的原子结构示意图为___，W、X、Y三种元素的原子半径由大到小的顺序为___。

（2）物质VU₄Z的电子式为___，存在的化学键有___。

（3）U与W能形成的18e^-分子的结构式为___，W的化合价为___。

（4）W和U两元素形成的阴离子与V和U两元素形成的阳离子含有相同的电子数，且在水溶液中、加热条件下能够发生反应生成含相同电子数的两种分子，该反应的离子方程式为___。

（5）加热搅拌条件下，XZW₃能将强酸性溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，当消耗1molXZW₃时，转移6mole^-，其离子方程式是___。

Answer

r(Na)>r(S)>r(O)(或Na>S>O) 离子键和共价键（或“离子键和极性键”或“离子键和极性共价键”) H-O–O-H -1价 NH4++OH-NH3↑+H2O 6Fe2++6H++ClO3-6Fe3++Cl-+3H2O

【解析】

U、V、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的六种短周期元素，X的周期数是族序数的3倍，故X为Na元素；U为非金属元素，且U与X同主族，U为H元素；V与X两元素的最高正化合价之和为6，Na元素最高正化合价为1，所以V的最高正价为+5，即V在第VA族，又V的原子序数比Na小，所以V为N元素；Y为第三周期元素，又Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍，所以Y为S元素；W与Y同主族，故W为O元素，Z的原子序数比S大且Z为短周期元素，所以Z为Cl元素，故U、V、W、X、Y和Z分别为H、N、O、Na、S、Cl六种元素，据此分析解答此题。

由分析可知，U、V、W、X、Y和Z分别为H、N、O、Na、S、Cl六种元素。

（1）V为N元素，核内有7个质子，核外有7个电子，最外层有5个电子，原子结构示意图为；原子的电子层数越多，半径越大，电子层数相同的原子，核内质子数越多，半径越小，W、X、Y分别是O、Na、S，电子层数分别为2、3、3，质子数分别为8、11、16，故O、Na、S三种元素的原子半径由大到小的顺序为：r(Na)>r(S)>r(O)(或Na>S>O)；

（2）物质VU4Z的化学式为NH4Cl，属于离子化合物，由阴阳离子以离子键构成，电子式为：；NH4Cl中铵根离子与氯离子之间为离子键，铵根中氮原子和氢原子之间为极性共价键，答案为：；离子键和共价键（或“离子键和极性键”或“离子键和极性共价键”)；

（3）U与W即H与O元素，形成的常见化合物有H2O、H2O2，其中H2O2为18电子分子，结构式为H–O–O–H，其中H为+1价，O为-1价，答案为：H–O–O–H；-1价；

（4）W和U两元素形成的阴离子与V和U两元素形成的阳离子分别是OH-和NH4+，OH-和NH4+在加热的条件下生成NH3和H2O，OH-、NH4+、NH3、H2O都含有10个电子，都属于10电子微粒，反应的离子方程式为：NH4++OH-NH3↑+H2O；

（5）XZW3为HClO3，HClO3能将强酸性溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，当消耗1mol HClO3时，转移6mole-，即一个氯原子得到6个电子，HClO3中Cl 为+5价，得到6个电子变成-1价的Cl-，根据得失电子守恒和电荷守恒，该反应的离子方程式为：6Fe2++6H++ClO3-6Fe3++Cl-+3H2O。