题目内容
【题目】自门捷列夫绘制第一张元素周期来以来，经过多次的演变，出现了多种形式的元素周期表，其揭示的规律在多领城发挥了重要作用。下表是元素周期表中部分短周期主族元素的有关信息：
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | 核外有 5 种不同能量的电子，且最外层有 2 对成对电子 |
X | 最高化合价为+7 价 |
Y | 短周期主族元素原子中半径最大 |
Z | 最高价氧化物对应水化物具有两性 |
（1）上述四种元素中，其简单离子的半径最小的是________（填离子符号）。
（2）T 和 X 对应的元素，其气态氢化物稳定性较强的是_______（填化学式）。
（3）用原子结构的知识，说明 T 和 X 对应元素的非金属性的相对强弱。在 T 对应元素的气态氢化物，其水溶液中滴加 X 单质的水溶液，现象是_______，写出反应的离子方程式 _______。
（4）Y 和 Z 对应元素，其最高价氧化物对应水化物可发生反应。写出该反应的离子方程式________。
（5）可用 Z 对应元素的单质，与氧化铁反应来冶炼铁。若反应中生成了11.2g单质，则转移电子的数目为___。
【答案】Al3+ HCl 有淡黄色沉淀生成 H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓ Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 0.6NA或3.612×1023
【解析】
以上四种元素都为短周期主族元素， T原子核外有5种不同能量的电子，应为第三周期元素，轨道分布为1s、2s、2p、3s、3p，又因为最外层有 2 对成对电子，3p轨道上有4个电子，则T为S元素；短周期中最高化合价为+7价的元素为Cl元素，则X为Cl元素；短周期主族元素原子中半径最大的元素为Na，则Y为Na元素；短周期中最高价氧化物对应水化物具有两性为氢氧化铝，则Z为Al元素。
（1）上述四种元素分别为钠、铝、硫、氯，钠离子和铝离子两个电子层，硫离子和氯离子为三个电子层，则硫离子和氯离子的半径大于钠离子和铝离子，钠离子和铝离子核外电子排布相同，但铝离子的核电荷数大，半径小，其简单离子的半径最小的是Al3+，
答案为：Al3+；
（2）T为S元素，X为Cl元素，其气态氢化物分别为硫化氢和氯化氢，气态氢化物的稳定性，与化学键的键能大小有关，氯离子的半径小于硫离子的半径，则H-Cl的键长小于H-S的键长，键长越短，键能越大，其气态氢化物稳定性较强的是HCl，
答案为：HCl；
（3）T为S元素，X为Cl元素，T气态氢化物为硫化氢，硫元素为最低价，具有还原性；X 单质的水溶液为氯水，氯水由强氧化性，硫化氢和氯水发生氧化还原反应，生成硫单质和氯化氢，向硫化氢的水溶液中滴加氯水，可观察到溶液出现黄色浑浊，发生的离子反应为：H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓，
答案为：有淡黄色沉淀生成；H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓；
（4）Y为Na元素，Z为Al元素，其最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，氢氧化铝为两性氢氧化物，可以与强碱反应，生成偏铝酸盐和水，该反应的离子方程式Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O，
答案为：Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O；
（5）Z为Al元素，金属铝和某些金属氧化物组成铝热剂，发生铝热反应，利用铝热反应可以冶炼金属，铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝，反应方程式为Fe2O3+2Al
Al2O3+2Fe，若反应中生成了11.2g铁单质，即0.2mol，铁由+3价变为0价，则转移电子的数目为0.2mol×3×6.02×1023=0.6NA或3.612×1023，
答案为：0.6NA或3.612×1023。
