X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素.Y的次外层电子数等于其最外层和最内层电子数之和的2倍,则Y有3个电子层,令最外层电子数为a,则(a+2)×2=8,解得a=2,故Y为镁元素;X与W可形成正四面体型的共价化合物,则为第ⅣA族与ⅦA族元素,若X为第ⅣA族元素,W为第ⅦA族元素,原子序数X小于镁元素,则X为碳元素,W为氯元素,Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,Z的最外层电子数为7-2=5,原子序数Z大于镁元素,Z为磷元素,符合题意.若X为第ⅦA族元素,W为第ⅣA族元素,原子序数X小于镁元素、W大于X,X为氟元素,W为硅元素,Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,Z的最外层电子数为4-2=2,原子序数Z大于镁元素,不符合题意.故X为碳元素,Y为镁元素,Z为磷元素,W为氯元素. (1)X为碳元素,X的核素很多,有 6 12 C、 6 13 C、 6 14 C. 故答案为: 6 12 C或 6 13 C或 6 14 C. (2)Y为镁元素,X为碳元素,X的最高价氧化物为二氧化碳,镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁与碳,反应的化学方程式 2Mg+CO2
故答案为:2Mg+CO2
(3)Z为磷元素,W为氯元素,磷在氯气中燃烧,生成的产物中各原子的最外层均达到8电子稳定结构,该化合物为PCl 3 ,P原子采取sp 3 杂化,且含有1对孤对电子,为三角锥型,分子不对称,属于极性分子. 故答案为:极性分子. (4)Y为镁元素,W为氯元素,二者形成的化合物是氯化镁,属于离子化合物,由镁离子与氯离子构成,电子式为 . 故答案为: . (5)X为碳元素,Z为磷元素,与Z同主族的元素M可与X形成一种化合物,该化合物是新近人工合成的比金刚石硬度大的无机非金属材料,该化合物化学式为C 3 N 4 . (6)W为氯元素,W的氢化物R是HCl. ①HCl作氧化剂,符合条件离子方程式为2H + +Zn═Zn 2+ +H 2 ↑. 故答案为:2H + +Zn═Zn 2+ +H 2 ↑. ②HCl作还原剂,符合条件离子方程式为MnO 2 +4H + +2Cl -
故答案为:MnO 2 +4H + +2Cl -
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