Question

6．X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半径最小，X与R的最外层电子数相等；Z的内层电子数是最外层电子数的一半，U的最高化合价和最低化合物的代数和为6；R和Q可形原子数之比为1：1和2：1的两种化合物；R、T、U三者的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生化学反应．
请回答下列问题：
（1）T元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族；由上述元素中的四种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化学物为碳酸氢钠、醋酸钠、四羟基合铝酸钠等（写出其中一种物质的名称）．
（2）X、Z、Q三种元素的原子半径由小到大顺序为H＜O＜C（填元素符号）．
（3）T、U两元素最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O．
（4）下列可以判断R和T金属性强弱的是cd（填序号）．
a．单质的熔点R比T低
b．单质与酸反应时，失电子数R比T少
c．单质与水反应R比T剧烈
d．最高价氧化物的水化物的碱性R比T强
（5）已知X、Q两单质组成的燃料电池每生成1mol液态水放出286KJ的能量，当该电池工作生成3.6kg水时，电池产生的电能为9.5KW•h（已知该电池的能量转化率为60%）．
（6）某同学用X、R两元素的单质反应生成固体物质RX，RX属于离子化合物，且能与化合物X₂Q反应生成X的单质．
①RX的电子式为；RX与X₂Q反应的化学方程式为NaH+H₂O=NaOH+H₂↑．
②该同学认为取X、R两元素的单质反应后的固体物质与X₂Q反应，若能产生X的单质，即可证明得到的固体物质一定是纯净的RX．请判断该方法是否合理并说明理由不合理，如果有Na残留，Na与水反应也生成氢气．

Answer 1

分析 X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半径最小，则X为H元素．X与R的最外层电子数相等，二者原子序数相差大于2，故R为Na，可知Z、Q处于第二周期，Z的内层电子数是最外层电子数的一半，Z的原子最外层电子数为4，故Z为碳元素；U的最高化合价和最低化合物的代数和为6，则U为Cl，R和Q可形原子数之比为1：1和2：1的两种化合物，则Q为O元素，R、T、U三者的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生化学反应，可推知T为Al．
（1）T为Al，元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族，由上述元素中的四种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化学物为碳酸氢钠、醋酸钠、四羟基合铝酸钠等；
（2）同周期自左而右原子半径减小，所有元素中H原子半径最小；
（3）T、U两元素最高价氧化物对应的水化物分别为Al（OH）₃、HClO₄，二者发生中和反应；
（4）物理性质不能比较金属性强弱，金属性强弱与失去电子数目多少无关，与失去电子难易程度有关，可以根据金属与水或酸反应难易、剧烈程度以及最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较；
（5）计算生成3.6kg水时放出的热量，再结合能量转化率计算，注意1kW．h=3600kJ；
（6）①RX为NaH，由于钠离子与氢负离子构成，NaH与H₂O反应生成氢氧化钠与氢气；
②如果有Na残留，Na与水反应也生成氢气．

解答 解：X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半径最小，则X为H元素．X与R的最外层电子数相等，二者原子序数相差大于2，故R为Na，可知Z、Q处于第二周期，Z的内层电子数是最外层电子数的一半，Z的原子最外层电子数为4，故Z为碳元素；U的最高化合价和最低化合物的代数和为6，则U为Cl，R和Q可形原子数之比为1：1和2：1的两种化合物，则Q为O元素，R、T、U三者的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生化学反应，可推知T为Al．
（1）T为Al，元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族，由上述元素中的四种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化学物为碳酸氢钠、醋酸钠、四羟基合铝酸钠等，
故答案为：第三周期ⅢA族；碳酸氢钠、醋酸钠、四羟基合铝酸钠等；
（2）同周期自左而右原子半径减小，所有元素中H原子半径最小，故原子半径：H＜O＜C，
故答案为：H＜O＜C；
（3）T、U两元素最高价氧化物对应的水化物分别为Al（OH）₃、HClO₄，反应的化学方程式为：Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O；
（4）a．单质的熔点属于物理性质，不能判断金属性强弱，故a错误；
b．金属性强弱与失去电子数目多少无关，与失去电子难易程度有关，故b错误；
c．金属性越强，单质与水反应越剧烈，故c正确；
d．金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，
故选：cd；
（5）氢气、氧气两单质组成的燃料电池每生成1mol液态水放出286KJ的能量，当该电池工作生成3.6kg水时，生成水的物质的量为$\frac{3600g}{18g/mol}$=200mol，则放出的热量为286kJ×20=57200kJ，电池产生的电能为 57200kJ×60%=34320kJ，而1kW．h=3600kJ，故电池产生的电能为$\frac{34320}{3600}$=9.5KW•h，
故答案为：9.5；
（6）①RX为NaH，电子式为，NaH与H₂O反应的化学方程式为：NaH+H₂O=NaOH+H₂↑，
故答案为：；NaH+H₂O=NaOH+H₂↑；
②如果有Na残留，Na与水反应也生成氢气，该同学的说法不合理，
故答案为：不合理，如果有Na残留，Na与水反应也生成氢气．

点评 本题考查结构性质位置关系综合运用，熟练掌握基础知识并灵活运用，注意金属性、非金属性强弱比较实验事实，要注意金属氢化物有关问题．