Question

五种短周期元素的部分性质数据如下：

元素	T	X	Y	Z	W
原子半径（nm）	0.037	0.075	0.099	0.102	0.143
最高或最低化合价	+1	+5 -3	+7 -1	+6 -2	+3

（1）Z离子的结构示意图为______．
（2）关于Y、Z两种元素，下列叙述正确的是______（填序号）．
a．简单离子的半径 Y＞Z     b．气态氢化物的稳定性Y比 Z强
c．最高价氧化物对应水化物的酸性Z比Y强
（3）甲是由T、X两种元素形成的10e^-分子，乙是由Y、W两种元素形成的化合物．
某同学设计了右图所示装置（夹持仪器省略）进行实验，将甲的浓溶液逐滴加入到NaOH固体中，烧瓶中即有甲放出，原因是______．一段时间后，发生反应的离子方程式是______．
（4）XO₂是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一．它被氢氧化钠溶液吸收的化学方程式是：2XO₂+2NaOH=M+NaXO₃+H₂O（已配平），产物M中元素X的化合价为______．

Answer 1

【答案】分析：利用同一周期原子半径随原子序数递增而减小，最高化合价为族序数，可根据短周期元素及表格中原子半径化与化合价来判断原子，并利用T、X两种元素形成的10e^-分子可以准确判断X为N元素，T为H元素，从而Y为Cl，Z为S，W为Al，然后利用元素的性质、元素形成的化合物的性质、化合价原则来分析解答．
解答：解：（1）由Z为短周期元素，其化合价为+6、-2，则Z为硫，其质子数为16，硫离子带2个单位的负电荷，则最外层电子数为8，故答案为：；
（2）由Y的化合价及Y为短周期元素，则Y为Cl，氯离子半径小于硫离子半径，则a错；氯比硫元素的非金属性强，则HCl的稳定性强于H₂S，则b对；
氯比硫元素的非金属性强，则高氯酸的酸性大于硫酸的酸性，则C错，故答案为：b；
（3）由表中的化合价及元素都在短周期，T、X两种元素形成的10e^-分子，T为H元素，W为Al元素，则甲为氨气，乙为氯化铝，由图可知，烧瓶中发生氨水与氢氧化钠的反应制取氨气，试管中发生氯化铝与氨水的反应生成沉淀，制取氨气的原理为NH₃+H₂ONH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-，NaOH溶于水电离出OH^-，使平衡向左移动，且溶解时放出热量，使NH₃的溶解度减小，试管中的反应为Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案为：NH₃+H₂ONH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-，NaOH溶于水电离出OH^-，使平衡向左移动，且溶解时放出热量，使NH₃的溶解度减小；Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）由X的化合价可知X为第ⅤA族元素，XO₂是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一，则X为N元素，再由2XO₂+2NaOH=M+NaXO₃+H₂O可知，NO₂中N元素的化合价+4价，NaNO₃中N元素的化合价为+5价，由氧化还原反应中得失电子守恒可知M中N的化合价为+3价，故答案为：+3．
点评：本题考查原子结构与元素周期律的关系，属于中档题，以原子半径、化合价为信息综合考查了原子结构与元素周期律的关系，明确非金属之的比较、氨气的实验室制取、氢氧化铝的制备、氧化还原反应等知识点即可解答．