Question

短周期元素X、Y、Z、W、N 的原子序数依次增大，其中X 的一种同位素原子没有中子，Y 的一种核素可做考古学家测定文物的年代，Z 为地壳中含量最多的非金属元素，W 的焰色反应为黄色，N 原子为所在周期原子半径最小的原子（稀有气体除外）

（1）W 在周期表中的位置 _____；X、Z 形成的原子个数比 1：1 的分子的结构式 _____。

（2）元素 Z 和 W 形成的一种化合物为淡黄色固体，该化合物的电子式为 _____，该化合物中化学键有 _____，该化合物与 Y 的最高价氧化物反应的化学方程式为 __________。

（3）Z、W、N 的简单离子半径从大到小的顺序： _____（用离子符号表示）

（4）甲和乙是由上述元素 X 分别与元素 Y、Z  形成的 10 电子分子，沸点____＞____（填化学式），原因：_____。

Answer

第三周期第 IA 族 H-O-O-H 离子键和非极性共价键（或离子键和共价键） 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Cl－＞ O2-＞Na+ H2O CH4 水分子之间有氢键

【解析】

短周期元素X、Y、Z、W、N 的原子序数依次增大，其中X 的一种同位素原子没有中子，则X为氢，Y 的一种核素可做考古学家测定文物的年代，则Y为碳，Z 为地壳中含量最多的非金属元素，则Z为氧，W 的焰色反应为黄色，则W为钠，N 原子为所在周期原子半径最小的原子，由于几种短周期元素中N原子序数最大，则N位于第3周期，该周期原子半径最小的为氯原子，故N为氯，综上，X为氢、Y为碳、Z为氧、W为钠、N为氯，据此回答；

(1)W为钠， 在周期表中的位置为第三周期第 IA 族；X为氢、Z为氧， 形成的原子个数比 1：1 的分子H2O2，结构式为H-O-O-H；

(2)元素 Z为氧 、W为钠，它们形成的一种淡黄色固体化合物为Na2O2，其电子式为 ，过氧化钠是离子化合物，由Na+和 构成，内有非极性共价键，故该化合物中化学键有离子键和非极性共价键（或离子键和共价键），过氧化钠与 Y 的最高价氧化物即CO2反应，生成碳酸钠和氧气，故化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

(3)Z、W、N 的简单离子分别为O2-、Na+和Cl－，其中O2-、Na+具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径O2-＞Na+，同理S2-＞Cl－ ，S和O元素位于同主族，核电荷数越大，电子层数越多，离子半径越大，故离子半径S2-＞O2-，综上可知离子半径S2-＞Cl－＞O2-＞Na+，则Z、W、N 的简单离子半径从大到小的顺序为Cl－＞O2-＞Na+；

(4)甲和乙是由上述元素 X 分别与元素 Y、Z 形成的 10 电子分子，则甲为CH4，乙为H2O，显然沸点为：H2O＞CH4，因为水分子之间有氢键，甲烷存在分子间作用力，氢键比分子间作用力强。