Question

16．元素是构成我们生活的世界中一切物质的“原材料”．
Ⅰ、自18世纪以来，科学家们不断探索．从局部到系统，逐渐发现了元素之间的内在联系．下面列出了几位杰出科学家的研究工作．

序号	①	②	③	④
科学家	纽兰兹	道尔顿	德贝莱纳	尚古尔多
工作	发现“八音律”，指出从某一指定的元素起，第八个元素是第一个元素的某种重复	创立近代原子论，率先开始相对原子质量的测定工作	发现了5组性质相似的“三元素组”，中间元素的相对原子质量为前后两种元素相对原子质量的算术平均值	认为各元素组之间并非毫不相关，可以用相对原子质量把它们按从小到大的顺序串联

上述科学家的研究按照时间先后排序合理的是②③④①（填数字序号）．
Ⅱ、1869年，门捷列夫在前人研究的基础上制出了第一张元素周期表，如表所示．

			Ni=Co=59
H=1			Cu=63.4	Ag=108	Hg=200
	Be=9.4	Mg=24	Zn=65.2	Cd=112
	B=11	Al=27.4	？=68	Ur=116	Au=198？
	C=12	Si=28	？=70	Sn=118
	N=14	P=31	As=75	Sb=122	Bi=210？
	O=16	S=32	Se=79.4	Te=128？
	F=19	Cl=35.5	Br=80	I=127
Li=7	Na=23	K=39	Rb=85.4	Cs=133	Tl=204
		Ca=40			Pb=207

（1）门捷列夫将已有元素按照相对原子质量排序，同一横行（填“横行”或“纵列”）元素性质相似．结合表中信息，猜想第4列方框中“？=70”的问号表达的含义是预测此处应有一个相对原子质量为68的元素，第5列方框中“Te=128？”的问号表达的含义是怀疑Te的相对原子质量（或同一列相对原子质量依次增大，按此规律，Te的相对原子质量应该在122和127之间）．
（2）20世纪初，门捷列夫周期表中为未知元素留下的空位逐渐被填满．而且，随着原子结构的逐渐揭秘，科学家们发现了元素性质不是随着相对原子质量而是随着原子序数（核电荷数）递增呈现周期性变化．其本质原因是A（填字母序号）．
A．随着核电荷数递增，原子核外电子排布呈现周期性变化
B．随着核电荷数递增，原子半径呈现周期性变化
C．随着核电荷数递增，元素最高正化合价呈现周期性变化
Ⅲ、X、Y、Z、W、R是现在元素周期表中的短周期元素，原子序数依次增大．X原子核外各层电子数之比为1：2，Y原子和Z原子的外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨．
请回答下列问题：
（1）元素X的最高价氧化物的电子式为，元素Z的离子结构示意图为．
（2）单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为8HNO₃（稀）+3Cu=2NO↑+3Cu（NO₃）₂+4H₂O．
（3）元素W位于周期表的第ⅤA族，其非金属性比元素R弱，用原子结构的知识解释原因P原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱．
（4）R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的水溶液做其吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式SO₂+NH₃•H₂O=HSO₃+NH₄⁺．
（5）Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件．工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1：3，则该反应的化学方程式为Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN↑+3CO．

Answer 1

分析 Ⅰ、1865年，纽兰兹发现“八音律”，指出从某一指定的元素起，第八个元素是第一个元素的某种重复，1803年，道尔顿创立 近代原子论，率先开始相对原子质量的测定工作，1829年，德贝莱纳发现了5组性质相似的“三元素组”，中间元素的相对原子质量为前后两种元素相对原子质量的算术平均值，1862年，尚古尔多认为 各元素组之间并非毫不相关，可以用相对原子质量把它们按从小到大的顺序串联；
Ⅱ、（1）结合表中给出的是相对原子质量分析；相对原子质量为70的元素信息分析；结合表中信息；表中提供的数据都是元素的相对原子质量，据此进行分析；“Te=128？”怀疑Te的相对原子质量不是128；
（2）科学家们发现了元素性质不是随着相对原子质量递增呈现周期性变化，而是随着原子序数（核电荷数）递增呈现周期性变化．其本质原因是随着核电荷数递增，原子核外电子排布呈现周期性变化；
Ⅲ、X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨，则Y为N元素、R为S元素；W和R是同周期相邻元素，则W为P元素；Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，则Z原子核外电子数=20-7=13，则Z为Al；X原子核外各层电子数之比为1：2，X有2个电子层，可能为Li或C，由于只有一种金属，故X为C元素，以此解答该题．

解答 解：Ⅰ、1865年，纽兰兹发现“八音律”，指出从某一指定的元素起，第八个元素是第一个元素的某种重复，1803年，道尔顿创立 近代原子论，率先开始相对原子质量的测定工作，1829年，德贝莱纳发现了5组性质相似的“三元素组”，中间元素的相对原子质量为前后两种元素相对原子质量的算术平均值，1862年，尚古尔多认为 各元素组之间并非毫不相关，可以用相对原子质量把它们按从小到大的顺序串联，故上述科学家的研究按照时间先后排序合理的是②③④①，
故答案为：②③④①；
Ⅱ、（1）结合表中信息得，给出的是元素的相对原子质量，故同一横行元素性质相似；结合表中信息，猜想第4列方框中“？=70”的问号表达的含义是相对原子质量为70的元素，预测此处应有一个相对原子质量为68的元素；“Te=128？”怀疑Te的相对原子质量不是128，怀疑Te的相对原子质量（或同一列相对原子质量依次增大，按此规律，Te的相对原子质量应该在122和127之间）；
故答案为：横行；预测此处应有一个相对原子质量为68的元素；怀疑Te的相对原子质量（或同一列相对原子质量依次增大，按此规律，Te的相对原子质量应该在122和127之间）；
（2）科学家们发现了元素性质不是随着相对原子质量递增呈现周期性变化，而是随着原子序数（核电荷数）递增呈现周期性变化．其本质原因是随着核电荷数递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，
故答案为：A；
Ⅲ、X为C元素，对应的最高价氧化物为二氧化碳，电子式为，Z为Al，对应的离子核外有2个电子层，最外层电子数为8，离子结构示意图为，
故答案为：；；
（2）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO等，方程式为8HNO₃（稀）+3Cu=2NO↑+3Cu（NO₃）₂+4H₂O，
故答案为：8HNO₃（稀）+3Cu=2NO↑+3Cu（NO₃）₂+4H₂O；
（3）W为P元素，位于周期表第ⅤA族，其非金属性比元素S弱，原因是P原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱，
故答案为：ⅤA；P原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱；
（4）R的一种氧化物能使品红溶液褪色，应为二氧化硫，工业上用Y的气态氢化物的水溶液做其吸收剂，为二氧化硫和一水合氨的反应，反应的离子方程式为SO₂+NH₃•H₂O=HSO₃+NH₄⁺，
故答案为：SO₂+NH₃•H₂O=HSO₃+NH₄⁺；
（5）N和Al组成的化合物AlN，被大量用于制造电子元件．工业上用氧化铝、碳、氮气在高温下制备，其中氧化铝和碳的物质的量之比为1：3，说明还生成CO，则该反应的化学方程式为Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO，
故答案为：Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN↑+3CO．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，为高考常见题型，推断元素是解题关键，侧重对化学用语的考查，熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系是解题关键，题目难度中等．