Question

15．X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，且互不同族；其中X、Y為金屬元素，Z、W為非金屬元素；X原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等；X與W、Y與Z這兩對(duì)原子的最外層電子數(shù)之和均為9．Y的單質(zhì)可與NaOH溶液反應(yīng)．
（1）Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）Y、Z、W的原子半徑由小到大的順序是C1＜S＜A1（用元素符號(hào)表示）．
（3）工業(yè)生產(chǎn)單質(zhì)Y的原理是2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑（用化學(xué)方程式表示）．
（4）X與Y的化學(xué)性質(zhì)相似，則單質(zhì)X與NaOH濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是Be+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂BeO₂+H₂↑．

Answer 1

分析 X原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，短周期中只有Be和Ar，X、Y為金屬元素，此處顯然X是Be；X與W的最外層電子數(shù)之和為9，W的最外層電子數(shù)為：9-2=7，為ⅤⅡA族元素；Y與Z的最外層電子數(shù)之和為9，Y為金屬元素，Y的單質(zhì)可與NaOH溶液反應(yīng)，Y為Al，X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，W為ⅤⅡA族元素為Cl元素，則Z最外層電子數(shù)為9-3=6，為S元素，根據(jù)元素周期律的遞變規(guī)律和對(duì)應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)解答．
（1）Z為硫元素，核外有16個(gè)電子，分三層排布；
（2）同一周期從左向右，原子半徑逐漸減��；
（3）Y為鋁，工業(yè)上采用電解氧化鋁的方法制取鋁單質(zhì)；
（4）X是Be，Y為鋁，X與Y的化學(xué)性質(zhì)相似，根據(jù)鋁的性質(zhì)書寫單質(zhì)X與NaOH濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）X原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，短周期中只有Be和Ar，X、Y為金屬元素，此處顯然X是Be；X與W的最外層電子數(shù)之和為9，W的最外層電子數(shù)為：9-2=7，為ⅤⅡA族元素；Y與Z的最外層電子數(shù)之和為9，Y為金屬元素，Y的單質(zhì)可與NaOH溶液反應(yīng)，Y為Al，X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，W為ⅤⅡA族元素為Cl元素，則Z最外層電子數(shù)為9-3=6，為S元素，核外電子數(shù)等于其質(zhì)子數(shù)，核外有16個(gè)電子，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；
（2）Y、Z、W分別為Al、S、Cl，屬于第三周期，原子序數(shù)逐漸增大，同一周期從左向右，原子半徑逐漸減小，所以半徑為C1＜S＜A1，
故答案為：C1＜S＜A1；
（3）Y為鋁，電解鋁是目前廣泛使用的金屬，工業(yè)上用電解氧化鋁制取金屬鋁，因氧化鋁熔點(diǎn)高，用冰晶石作為氧化鋁的助熔劑，反應(yīng)為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑；
（4）X是Be，Y為鋁，鋁和堿液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣，X與Y的化學(xué)性質(zhì)相似，所以單質(zhì)X與NaOH濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Be+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂BeO₂+H₂↑，
故答案為：Be+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂BeO₂+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系，題目難度中等，推斷元素為解答關(guān)鍵，注意限制條件“X、Y為金屬元素”，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．