Question

6．在电解冶炼铝的电解槽中存在电解质W₂[X₂Y₂Z₄]．已知其涉及的四种元素的简单离子的电子层结构均相同，Y原子最外层电子数为次外层的3倍，X原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的一半．下列说法正确的是（　　）

• A． 原子序数：W＞X＞Y＞Z
• B． 原子半径：W＞X＞Y＞Z
• C． W的最高价氢氧化物的碱性比X弱
• D． Y的最简单氢化物的稳定性比Z的强

Answer 1

分析 在电治铝的电解槽中存在电解质W₂[X₂Y₂Z₄]，四种元素的简单离子的电子层结构均相同，Y原子最外层电子数为次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故Y为O元素；X原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的一半，其最外层电子数为3，则X为Al；该化合物中W应该带正电荷，含有两个铝离子、两个O离子，Z应该带负电荷，根据化合物代数和为0知，W应该带一个单位正电荷，Z带一个单位负电荷，且这四种简单离子电子层结构相同，所以W为Na、Z为F元素，则该电解质为Na₂[Al₂O₂F₄]．
A．通过以上分析判断原子序数；
B．原子电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小；
C．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强；
D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强．

解答 解：在电治铝的电解槽中存在电解质W₂[X₂Y₂Z₄]，四种元素的简单离子的电子层结构均相同，Y原子最外层电子数为次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故Y为O元素；X原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的一半，其最外层电子数为3，则X为Al；该化合物中W应该带正电荷，含有两个铝离子、两个O离子，Z应该带负电荷，根据化合物代数和为0知，W应该带一个单位正电荷，Z带一个单位负电荷，且这四种简单离子电子层结构相同，所以W为Na、Z为F元素，则该电解质为Na₂[Al₂O₂F₄]．
A．通过以上分析知，原子序数X＞W＞Z＞Y，故A错误；
B．原子电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径：W（Na）＞X（Al）＞Y（O）＞Z（F），故B正确；
C．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性W＞X，所以W的最高价氧化物的水化物碱性比X的强，故C错误；
D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属性Z＞Y，所以Y的简单氢化物的稳定性比Z的弱，故D错误；
故选B．

点评 本题考查原子结构、元素周期律，侧重考查分析推断综合应用能力，正确推断元素是解本题关键，熟练掌握元素周期律知识，题目难度中等．