Question

6．X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半徑最小，X與R的最外層電子數(shù)相等；Z的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，U的最高化合價和最低化合物的代數(shù)和為6；R和Q可形原子數(shù)之比為1：1和2：1的兩種化合物；R、T、U三者的最高價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩之間能發(fā)生化學反應(yīng)．
請回答下列問題：
（1）T元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族；由上述元素中的四種元素形成的既含有離子鍵又含有共價鍵的化學物為碳酸氫鈉、醋酸鈉、四羥基合鋁酸鈉等（寫出其中一種物質(zhì)的名稱）．
（2）X、Z、Q三種元素的原子半徑由小到大順序為H＜O＜C（填元素符號）．
（3）T、U兩元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的化學方程式為Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O．
（4）下列可以判斷R和T金屬性強弱的是cd（填序號）．
a．單質(zhì)的熔點R比T低
b．單質(zhì)與酸反應(yīng)時，失電子數(shù)R比T少
c．單質(zhì)與水反應(yīng)R比T劇烈
d．最高價氧化物的水化物的堿性R比T強
（5）已知X、Q兩單質(zhì)組成的燃料電池每生成1mol液態(tài)水放出286KJ的能量，當該電池工作生成3.6kg水時，電池產(chǎn)生的電能為9.5KW•h（已知該電池的能量轉(zhuǎn)化率為60%）．
（6）某同學用X、R兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成固體物質(zhì)RX，RX屬于離子化合物，且能與化合物X₂Q反應(yīng)生成X的單質(zhì)．
①RX的電子式為；RX與X₂Q反應(yīng)的化學方程式為NaH+H₂O=NaOH+H₂↑．
②該同學認為取X、R兩元素的單質(zhì)反應(yīng)后的固體物質(zhì)與X₂Q反應(yīng)，若能產(chǎn)生X的單質(zhì)，即可證明得到的固體物質(zhì)一定是純凈的RX．請判斷該方法是否合理并說明理由不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也生成氫氣．

Answer 1

分析 X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半徑最小，則X為H元素．X與R的最外層電子數(shù)相等，二者原子序數(shù)相差大于2，故R為Na，可知Z、Q處于第二周期，Z的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，Z的原子最外層電子數(shù)為4，故Z為碳元素；U的最高化合價和最低化合物的代數(shù)和為6，則U為Cl，R和Q可形原子數(shù)之比為1：1和2：1的兩種化合物，則Q為O元素，R、T、U三者的最高價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩之間能發(fā)生化學反應(yīng)，可推知T為Al．
（1）T為Al，元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族，由上述元素中的四種元素形成的既含有離子鍵又含有共價鍵的化學物為碳酸氫鈉、醋酸鈉、四羥基合鋁酸鈉等；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，所有元素中H原子半徑最��；
（3）T、U兩元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為Al（OH）₃、HClO₄，二者發(fā)生中和反應(yīng)；
（4）物理性質(zhì)不能比較金屬性強弱，金屬性強弱與失去電子數(shù)目多少無關(guān)，與失去電子難易程度有關(guān)，可以根據(jù)金屬與水或酸反應(yīng)難易、劇烈程度以及最高價氧化物的水化物的堿性強弱比較；
（5）計算生成3.6kg水時放出的熱量，再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化率計算，注意1kW．h=3600kJ；
（6）①RX為NaH，由于鈉離子與氫負離子構(gòu)成，NaH與H₂O反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣；
②如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也生成氫氣．

解答 解：X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半徑最小，則X為H元素．X與R的最外層電子數(shù)相等，二者原子序數(shù)相差大于2，故R為Na，可知Z、Q處于第二周期，Z的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，Z的原子最外層電子數(shù)為4，故Z為碳元素；U的最高化合價和最低化合物的代數(shù)和為6，則U為Cl，R和Q可形原子數(shù)之比為1：1和2：1的兩種化合物，則Q為O元素，R、T、U三者的最高價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩之間能發(fā)生化學反應(yīng)，可推知T為Al．
（1）T為Al，元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族，由上述元素中的四種元素形成的既含有離子鍵又含有共價鍵的化學物為碳酸氫鈉、醋酸鈉、四羥基合鋁酸鈉等，
故答案為：第三周期ⅢA族；碳酸氫鈉、醋酸鈉、四羥基合鋁酸鈉等；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，所有元素中H原子半徑最小，故原子半徑：H＜O＜C，
故答案為：H＜O＜C；
（3）T、U兩元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為Al（OH）₃、HClO₄，反應(yīng)的化學方程式為：Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O；
（4）a．單質(zhì)的熔點屬于物理性質(zhì)，不能判斷金屬性強弱，故a錯誤；
b．金屬性強弱與失去電子數(shù)目多少無關(guān)，與失去電子難易程度有關(guān)，故b錯誤；
c．金屬性越強，單質(zhì)與水反應(yīng)越劇烈，故c正確；
d．金屬性越強，最高價氧化物的水化物的堿性越強，
故選：cd；
（5）氫氣、氧氣兩單質(zhì)組成的燃料電池每生成1mol液態(tài)水放出286KJ的能量，當該電池工作生成3.6kg水時，生成水的物質(zhì)的量為$\frac{3600g}{18g/mol}$=200mol，則放出的熱量為286kJ×20=57200kJ，電池產(chǎn)生的電能為 57200kJ×60%=34320kJ，而1kW．h=3600kJ，故電池產(chǎn)生的電能為$\frac{34320}{3600}$=9.5KW•h，
故答案為：9.5；
（6）①RX為NaH，電子式為，NaH與H₂O反應(yīng)的化學方程式為：NaH+H₂O=NaOH+H₂↑，
故答案為：；NaH+H₂O=NaOH+H₂↑；
②如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也生成氫氣，該同學的說法不合理，
故答案為：不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也生成氫氣．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合運用，熟練掌握基礎(chǔ)知識并靈活運用，注意金屬性、非金屬性強弱比較實驗事實，要注意金屬氫化物有關(guān)問題．