Question

X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有两种为金属；X原子的最外层电子数与次外层电子数相等；X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9．单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应．请回答下列问题：
（1）Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是

Cl＜S＜Al

（用对应元素符号表示）．
（2）ZW₂常温下呈液态，形成晶体时，属于

分子

晶体，它的电子式是

．
（3）工业生产单质Y的原理是

2Al₂O₃（熔融）

电解  .

4Al+3O₂↑

（用化学方程式表示）．
（4）X与Y化学性质相似，则等物质的量的X与Y与足量的浓NaOH溶液反应产生的H₂的物质的量之比为

2：3

．
（5）0.1mol的单质W与50mL 1.5mol?L^-1的FeBr₂溶液反应，则被氧化的Fe²⁺和Br^-的物质的量之比是

3：5

．

Answer 1

分析：解题的突破口是“X原子的最外层电子数与次外层电子数相等”，短周期中只有Be和Ar，此处显然是Be，又因4种元素中有两种是金属，且X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9，故可推出W为Cl、Y为Al、Z为S，根据元素周期律的递变规律和对应物质的性质解答．

解答：解：因X原子的最外层电子数与次外层电子数相等，所以短周期元素中符合此条件的元素只有铍（Be），又因X与W、Y与Z的最外层电子数之和均为9，所以W的最外电子数为9-2=7，又因X、Y化学性质相似，根据周期表中的“对角线”规则，推知Y为铝（Al），则Z的最外电子数应为9-3=6，再根据X、Y、Z、W原子序数依次增大的信息可推知Z为硫、W为氯，因此：
（1）Y、Z、W的原子半径可根据同周期元素原子半径随序数增大而减小规律，推知Cl＜S＜Al，
故答案为：Cl＜S＜Al；
（2）SCl₂的电子式可根据价键理论写出，即 ，应属于分子晶体，故答案为：分子晶体；；
（3）工业生产Al的方法是电解熔融的Al₂O₃，即2Al₂O₃（熔融）

电解  .

4Al+3O₂↑，
故答案为：2Al₂O₃（熔融）

电解  .

4Al+3O₂↑；
（4）因X、Y的化学性质相似，根据Al与NaOH反应的知识，可推知X与NaOH溶液反应的方程式为
Be+2NaOH=Na₂BeO₂+H₂↑，Al与NaOH反应的方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
由方程式可以看出，1molBe与NaOH溶液反应生成1molH₂，1molAl与NaOH溶液反应生成1.5molH₂，
物质的量的Be与Al与足量的浓NaOH溶液反应产生的H₂的物质的量之比为1：1.5=2：3，
故答案为：2：3；
（5）因Cl₂与FeBr₂反应时首先氧化Fe²⁺，余下的Cl₂再氧化Br^-，所以被氧化的n（Fe²⁺）与n（Br^-）的物质的量之比可根据电子得失守恒求算，
即

n(Fe2+)

n(Br-)

=

0.05L×1.5mol/L

0.2mol-0.05L×1.5mol/L

=

3

5

，
故答案为：3：5．

点评：本题除考查物质结构的推断、元素化合物知识、化学计算外，还考查了化学用语的表达，包括电子式、化学方程式的书写，题目难度中等．学习是有必要对化学用语中元素的名称、符号、离子符号，电子式、原子结构示意图的表示方法，和化学方程式书、离子方程式的书写作进一步拓展．