Question

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，X、Y、Z三种元素的原子序数之和为25，且Z和X的原子序数之和比Y的原子序数的2倍还多1，X原子核外有2个电子层，最外层电子数是核外电子数的2/3；W在所在周期中原子半径最小。回答下列问题：

(1)W在元素周期表中的位置是________________

(2)X的原子结构示意图是___________。

(3)用电子式表示Z₂Y的形成过程：____________________。

(4)在Z₂XY₃溶液中加入足量MgCl₂溶液，过滤沉淀，取滤液，再滴加CaCl₂溶液，溶液仍然出现白色沉淀，说明Z₂XY₃与MgCl₂的反应存在___________，该反应的离子方程式为__________。

(5)以X的简单氢化物、Y的单质为两电极原料，Z₂Y溶于水形成的溶液为电解质溶液，可制备燃料电池。该燃料电池的负极反应为___________________。

Answer

第三周期第ⅦA族 一定限度 CO32-+Mg2+⇌MgCO3↓ CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

【解析】

X原子有2个电子层，最外层电子数是核外电子数的 倍，设最外层电子数为a，则（2+a）=a，解得a=4，故X为C元素；则Z、Y原子质子数之和为25-6=19，设Z原子的质子数为x，Y原子的质子数为y，则x+y=19，而Z与X的原子序数之和比Y的原子序数的2倍还多1，则6+x=2y+1，联立方程解得y=8，x=11，即Y为O元素，Z为Na，W在所在周期中原子半径最小，W为Cl。

（1）W为Cl，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族，故答案为：第三周期第ⅦA族；

（2）X为C元素，是6号元素，原子结构示意图是。故答案为：；

（3）Na2O是离子化合物，氧得2个电子，用电子式表示Na2O的形成过程：。故答案为：；

（4）在Na2CO3溶液中加入足量MgCl2溶液，过滤沉淀，取滤液，再滴加CaCl2溶液，溶液仍然出现白色沉淀，说明溶液中仍然含有碳酸根离子，得出Na2CO3与MgCl2的反应存在一定限度，该反应是可逆反应，离子方程式为CO32-+Mg2+⇌MgCO3↓。故答案为：一定限度；CO32-+Mg2+⇌MgCO3↓；

（5）以C的简单氢化物CH4、O2为两电极原料，Na2O溶于水形成的NaOH溶液为电解质溶液，可制备燃料电池。负极上甲烷失电子，被氧化生成的二氧化碳溶于NaOH生成碳酸钠，该燃料电池的负极反应为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。故答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。