Question

X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大．Y、Z、L 与X形成的简单化合物的空间构型分别为正四面体、三角锥形、折线形，M是地壳中含量最高的金属元素．回答下列问题：
（1）L元素的元素符号为

 

；Y在元素周期表中的位置为

 

；X、L、M的简单离子半径从大到小的顺序是

 

（用元素离子符号表示）．
（2）Y、Z可形成一种晶体A，A晶体的构成微粒间只以单键结合且Y、Z原子均达到8电子稳定结构．写出A的化学式

 

；下列关于A晶体的说法错误的是

 

．
a．该晶体属于原子晶体，硬度比金刚石更大
b．该晶体中每个Y原子连接4个Z原子，每个Z原子连接3个Y原子
c．该晶体中Z原子与所连原子形成正四面体结构
d．该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构
（3）E与Z同一主族，E原子比Z原子多两个电子层，则E的原子序数为

 

，其最高价氧化物对应的水化物化学式为

 

．
（4）用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO₃溶液作电解液进行电解，生成难溶物R．写出阳极生成R的电极反应式：

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：M是地壳中含量最高的金属元素，所以M是Al，X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大，Y、Z、L 与X形成的简单化合物的空间构型分别为正四面体、三角锥形、折线形，则X为H，Y、Z、L分别是C、N、O，根据元素结构和性质变化规律解题．

解答： 解：M是地壳中含量最高的金属元素，所以M是Al，X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大，Y、Z、L 与X形成的简单化合物的空间构型分别为正四面体、三角锥形、折线形，则X为H，Y、Z、L分别是C、N、O，
（1）L的元素符号为O，C位于周期表中第二周第ⅣA族，电子层结构相同，核电荷数越多，半径越小，故 O^2-＞Al³⁺，H⁺的半径最小，X、L、M的简单离子半径从大到小的顺序为：O^2-＞Al³⁺＞H⁺，
故答案为：O；第二周第ⅣA族； O^2-＞Al³⁺＞H⁺；
（2）每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构，C最外层有4个电子，N最外层有5个电子，晶体的微粒间只以单键结合，所以每个C原子连接4个N原子、每个N原子连接3个C原子，则A的化学式为C₃N₄，
a、C₃N₄为原子晶体，C-N键长小于C-C键长，由此可见其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固，所以硬度比金刚石大，故a正确；
b、C₃N₄晶体中，C最外层有4个电子，N最外层有5个电子，晶体的微粒间只以单键结合，所以每个C原子连接4个N原子、每个N原子连接3个C原子，故b正确；
c、C₃N₄晶体中，每个N原子连接3个C原子，形成三角锥形结构，故c错误；
d、由于C元素和N元素的电负性不同，所以C原子和N原子之间是极性共价键，故d错误；
故答案为：C₃N₄；cd；
（3）As与N同一主族，As原子比N原子多两个电子层，即电荷数多26，则As的原子序数为33，其最高价氧化物对应的水化物化学式为H₃AsO₄，故答案为：33；H₃AsO₄；
（4）因M为铝，则M单质作阳极，铝失去电子，在NaHCO₃溶液作电解液时铝离子与碳酸氢根离子在阳极反应，其反应为Al+3HCO₃^--3e^-=Al（OH）₃↓+CO₂↑（或Al-3e^-=Al³⁺、Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+CO₂↑），故答案为：Al+3HCO₃^--3e^-=Al（OH）₃↓+CO₂↑．

点评：本题考查元素周期表和周期律来推断元素，再利用元素化合物知识来解答，考查点多，注重对高中化学的热点、常考考点的考查，学生应加强对这几个知识点的归纳学习．