Question

10．X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大，其中X、M的单质在常温下呈气态，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z在同周期的主族元素中原子半径最大，W是地壳中含量最多的金属元素，L的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料．
（1）L的元素符号为Si；M在元素周期表中的位置为第3周期第ⅦA族．
（2）Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄．该三种酸同温同浓度的前提下，电离平衡常数最小的是H₂SiO₃（填化学式）
（3）Y的最高价氧化物的电子式为．原子序数比Y多2的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．X与Y能形成多种化合物，其中一种含有10电子的化合物是CH₄，该化合物可与氧气在碱性溶液的条件下形成原电池供能，写出负极涉及的电极方程式CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．
（4）R与Y同周期，R的单质分子R₂中有3个共价键，R与L能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是Si₃N₄．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大，W是地壳中含量最多的金属元素，则W为Al元素；L的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，L为Si元素；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，原子序数小于Al元素，则Y处于第二周期，最外层电子数为4，故Y为碳元素；X、M的单质在常温下呈气态，X的原子序数小于C元素，故X为氢元素，M的原子序数大于硅元素，则M为Cl元素；Z在同周期的主族元素中原子半径最大，处于IA族，原子序数大于碳，故Z为Na元素，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大，W是地壳中含量最多的金属元素，则W为Al元素；L的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，L为Si元素；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，原子序数小于Al元素，则Y处于第二周期，最外层电子数为4，故Y为碳元素；X、M的单质在常温下呈气态，X的原子序数小于C元素，故X为氢元素，M的原子序数大于硅元素，则M为Cl元素；Z在同周期的主族元素中原子半径最大，处于IA族，原子序数大于碳，故Z为Na元素．
（1）由上述分析可知，L为Si元素；M为Cl元素，处于周期表中第3周期第ⅦA族，
故答案为：Si；第3周期第ⅦA族；
（2）非金属性Si＜C＜Cl，故最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄，该三种酸同温同浓度的前提下，电离平衡常数最小的是H₂SiO₃，
故答案为：H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄；H₂SiO₃；
（3）碳的最高价氧化物为二氧化碳，分子中C原子与氧原子之间形成2对共用电子对，电子式为，
原子序数比C多2的元素为O元素，氧元素一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，为双氧水分解生成水与氧气，反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
X与Y能形成多种化合物，其中一种含有10电子的化合物是CH₄，该化合物可与氧气在碱性溶液的条件下形成原电池供能，负极发生氧化反应，甲烷在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水，负极电极反应式为：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案为：；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；CH₄；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）R与碳元素同周期，R的单质分子R₂中有3个共价键，则R为氮元素，N元素与Si元素一种新型无机非金属材料，其化学式是Si₃N₄，故答案为：Si₃N₄．

点评 本题考查结构性质位置关系应用推断元素是解题的关键，是对学生综合能力的考查，注意基础知识的理解掌握．