题目内容

6.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:
XYZMRQ
原子半
径/nm
0.1540.0740.0990.143
主要
化合价
-4,
+4
-2-1,+7+3
其他阳离子核
外无电子
无机非金属材料的主角焰色反应呈黄色
(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系是互为互为同位素;R在元素周期表中的位置是第3周期ⅦA族.
(2)Z的单质与水反应的化学方程式是2Na+2H2O═2NaOH+H2↑;R与Q两元素最高价氧化物水化物反应的离子方程式3H++Al(OH)3═Al3++3H2O.
(3)Y与R相比,非金属性较强的是Cl(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是b、c(填字母序号).
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性XR>YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(4)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是0.099nm-0.144nm;写出工业制取Y的单质的化学方程式SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑.

分析 X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,X阳离子核外无电子,则X为H元素;Y的化合价主要为-4,+4,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;Z焰色反应呈黄色,则Z为Na元素;R的主要化合价为-1,+7,则R为Cl元素;Q主要化合价为+3价,原子半径Na>Q>Cl,则Q为Al元素;M的主要化合价为-2价,为第ⅥA族元素,原子半径M<Cl,则M为O元素,然后利用元素的单质及其化合物的性质来解答.

解答 解:X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,X阳离子核外无电子,则X为H元素;Y的化合价主要为-4,+4,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;Z焰色反应呈黄色,则Z为Na元素;R的主要化合价为-1,+7,则R为Cl元素;Q主要化合价为+3价,原子半径Na>Q>Cl,则Q为Al元素;M的主要化合价为-2价,为第ⅥA族元素,原子半径M<Cl,则M为O元素,
(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,中子数不同,二者互为同位素,
R为Cl元素,核外有17个电子,核外电子排布为2、8、7,所以Cl元素处于第三周期ⅦA族;
故答案为:互为同位素;第3周期ⅦA族;
(2)Z为Na元素,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,R与Q两元素最高价氧化物水化物分别为高氯酸和氢氧化铝,反应的离子方程式为3H++Al(OH)3═Al3++3H2O,
故答案为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑;3H++Al(OH)3═Al3++3H2O;
(3)Y为Si元素,R为Cl元素.同周期自左而右,非金属性减弱,所以非金属性Si<Cl;
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态,状态不能说明元素的非金属性强弱,故a错误;
b.非金属越强,氢化物越稳定,稳定性XR>YX4,说明X的非金属性强,故b正确;
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价,说明X吸引电子能力强,X的非金属性强,故c正确.
故答案为:Cl;b、c;
(4)Y为Si元素,同周期自左而右,原子半径减小,所以原子半径Al>Si>Cl,即大于0.099nm小于0.143nm,工业用C与二氧化硅在高温下反应制取Si的单质,方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑,
故答案为:0.099nm-0.144nm;SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑.

点评 本题考查结构、性质与元素、物质的推断、元素周期律等,难度中等,关键清楚元素周期律的变化规律、物质的性质,注意基础知识的掌握与运用.

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