Question

【題目】U、V、W、X、Y和Z為原子序數依次增大的六種短周期元素。U為非金屬元素，且U與X同主族；V與X兩元素的最高正化合價之和為6；W與Y同主族；X的周期數是族序數的3倍；Y的最外層電子數是最內層電子數的3倍。

請推測出U、V、W、X、Y和Z六種元素，并用相應的化學用語或者.化學符號回答下列問題：

（1）V的原子結構示意圖為___，W、X、Y三種元素的原子半徑由大到小的順序為___。

（2）物質VU4Z的電子式為___，存在的化學鍵有___。

（3）U與W能形成的18e-分子的結構式為___，W的化合價為___。

（4）W和U兩元素形成的陰離子與V和U兩元素形成的陽離子含有相同的電子數，且在水溶液中、加熱條件下能夠發生反應生成含相同電子數的兩種分子，該反應的離子方程式為___。

（5）加熱攪拌條件下，XZW3能將強酸性溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，當消耗1molXZW3時，轉移6mole-，其離子方程式是___。

Answer 1

【答案】 r(Na)>r(S)>r(O)(或Na>S>O) 離子鍵和共價鍵（或“離子鍵和極性鍵”或“離子鍵和極性共價鍵”) H-O–O-H -1價 NH4++OH-NH3↑+H2O 6Fe2++6H++ClO3-6Fe3++Cl-+3H2O

【解析】

U、V、W、X、Y和Z為原子序數依次增大的六種短周期元素，X的周期數是族序數的3倍，故X為Na元素；U為非金屬元素，且U與X同主族，U為H元素；V與X兩元素的最高正化合價之和為6，Na元素最高正化合價為1，所以V的最高正價為+5，即V在第VA族，又V的原子序數比Na小，所以V為N元素；Y為第三周期元素，又Y的最外層電子數是最內層電子數的3倍，所以Y為S元素；W與Y同主族，故W為O元素，Z的原子序數比S大且Z為短周期元素，所以Z為Cl元素，故U、V、W、X、Y和Z分別為H、N、O、Na、S、Cl六種元素，據此分析解答此題。

由分析可知，U、V、W、X、Y和Z分別為H、N、O、Na、S、Cl六種元素。

（1）V為N元素，核內有7個質子，核外有7個電子，最外層有5個電子，原子結構示意圖為；原子的電子層數越多，半徑越大，電子層數相同的原子，核內質子數越多，半徑越小，W、X、Y分別是O、Na、S，電子層數分別為2、3、3，質子數分別為8、11、16，故O、Na、S三種元素的原子半徑由大到小的順序為：r(Na)>r(S)>r(O)(或Na>S>O)；

（2）物質VU4Z的化學式為NH4Cl，屬于離子化合物，由陰陽離子以離子鍵構成，電子式為：；NH4Cl中銨根離子與氯離子之間為離子鍵，銨根中氮原子和氫原子之間為極性共價鍵，答案為：；離子鍵和共價鍵（或“離子鍵和極性鍵”或“離子鍵和極性共價鍵”)；

（3）U與W即H與O元素，形成的常見化合物有H2O、H2O2，其中H2O2為18電子分子，結構式為H–O–O–H，其中H為+1價，O為-1價，答案為：H–O–O–H；-1價；

（4）W和U兩元素形成的陰離子與V和U兩元素形成的陽離子分別是OH-和NH4+，OH-和NH4+在加熱的條件下生成NH3和H2O，OH-、NH4+、NH3、H2O都含有10個電子，都屬于10電子微粒，反應的離子方程式為：NH4++OH-NH3↑+H2O；

（5）XZW3為HClO3，HClO3能將強酸性溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，當消耗1mol HClO3時，轉移6mole-，即一個氯原子得到6個電子，HClO3中Cl 為+5價，得到6個電子變成-1價的Cl-，根據得失電子守恒和電荷守恒，該反應的離子方程式為：6Fe2++6H++ClO3-6Fe3++Cl-+3H2O。