Question

15．四種短周期元素的性質或結構信息如下表．請根據信息回答下列問題．

元素	T	X	Y	Z
性質 結構 信息	人體內含量最多的元素，且其單質是常見的助燃劑．	單質為雙原子分子，分子中含有3對共用電子對，常溫下單質氣體性質穩(wěn)定，但其原子較活潑．	單質質軟、銀白色固體、導電性強． 單質在空氣中燃燒發(fā)出黃色的火焰．	第三周期元素的簡單離子中半徑最小

（1）寫出元素T的離子結構示意圖；寫出元素X的氣態(tài)氫化物的電子式；離子半徑比較：Y離子＞Z離子（填“＞”或“＜”）．
（2）Z單質與Y最高價氧化物的水化物的水溶液反應的離子方程式
2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）Z的最高價氧化物對應水化物的電離方程式AlO₂^-+H₂O+H⁺?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-．
（4）元素T與氟元素相比，非金屬性較強的是F（用元素符號表示），下列表述中能證明這一事實的是bc
a．常溫下氟氣的顏色比T單質的顏色深
b．氟氣與T的氫化物劇烈反應，產生T的單質
c．氟與T形成的化合物中T元素呈正價態(tài)
d．比較兩元素的單質與氫氣化合時得電子的數(shù)目．

Answer 1

分析 T是人體內含量最多的元素，且其單質是常見的助燃劑，所以T是O元素；X單質為雙原子分子，分子中含有3對共用電子對，常溫下單質氣體性質穩(wěn)定，但其原子較活潑，所以X是N元素；Y單質質軟、銀白色固體、導電性強，單質在空氣中燃燒發(fā)出黃色的火焰，則Y是Na元素；第三周期元素的簡單離子的電子層數(shù)相同，其離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，已知Z是第三周期元素的簡單離子中半徑最小，所以Z是Al元素，據此進行解答．

解答 解：T是人體內含量最多的元素，且其單質是常見的助燃劑，所以T是O元素；X單質為雙原子分子，分子中含有3對共用電子對，常溫下單質氣體性質穩(wěn)定，但其原子較活潑，所以X是N元素；Y單質質軟、銀白色固體、導電性強，單質在空氣中燃燒發(fā)出黃色的火焰，則Y是Na元素；第三周期元素的簡單離子的電子層數(shù)相同，其離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，已知Z是第三周期元素的簡單離子中半徑最小，所以Z是Al元素，
（1）T是氧元素，氧原子的核電荷數(shù)=8，氧離子的核外電子總數(shù)為10，其離子結構示意圖為：，X是氮元素，它的氣態(tài)氫化物為氨氣，氨氣屬于共價化合物，其電子式為：；第三周期元素的簡單離子的電子層數(shù)相同，其離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以離子半徑：Na⁺＞Al³⁺；
故答案為：；；＞；

（2）Z為Al，Y的最高價氧化物對應的水化物為氫氧化鈉，Al與NaOH溶液反應生成氫氧化鈉和氫氣，反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）Z為Al元素，其最高價氧化物對應的水化物為氫氧化鋁，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，存在酸式電離和堿式電離，其電離方程式為：AlO₂^-+H₂O+H⁺?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-，
故答案為：AlO₂^-+H₂O+H⁺?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（4）T為O，O元素的非金屬性小于F；
a．常溫下氟氣的顏色比T單質的顏色深：氣體的顏色與非金屬性強弱沒有必然關系，故a錯誤；
b．氟氣與T的氫化物劇烈反應，產生T的單質：證明非金屬性F大于O元素，故b正確；
c．氟與O形成的化合物中O元素呈正價態(tài)，說明F原子吸引電子能力大于O，則非金屬性F大于O，故c錯誤；
d．比較兩元素的單質與氫氣化合時得電子的數(shù)目：得失電子數(shù)目與非金屬性、金屬性沒有必然關系，故d錯誤；
故答案為：F；bc．

點評 本題考查了位置、結構與性質關系的應用，題目難度中等，試題側重學生的分析能力的考查，正確推斷各元素名稱為解答關鍵，注意明確原子結構與元素周期表、元素周期律的關系．