Question

12．W、X、Y、Z是原子序數(shù)1～18的元素，它們的原子核外電子層數(shù)相同且原子序數(shù)依次增大，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素．
（1）W、X各自的最高價氧化物的水化物可以發(fā)生反應生成鹽和水，該反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（2）Y的低價氧化物通入Z單質的水溶液中發(fā)生反應生成兩種強酸，反應的化學方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl．
（3）比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HCl＞H₂S（用化學式表示）；除了可以通過比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性來驗證Y、Z的非金屬性外，請你再設計一個簡單的實驗，來驗證Y與Z的非金屬性強弱在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液變渾濁，證明Cl的非金屬性強于S，反應方程式為Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl
（4）W、X、Y、Z四種元素簡單離子的離子半徑由大到小的順序是：S^2-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z是原子序數(shù)1～18的元素，它們的原子核外電子層數(shù)相同，為同一周期元素，且原子序數(shù)依次增大，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素．
（1）W、X各自的氧化物對應的水化物可以反應生成鹽和水，可推知W為Na、X為Al；
（2）Y的低價氧化物通入Z單質的水溶液中發(fā)生反應生成兩種強酸，則Y為S元素，Z為Cl元素，該反應為二氧化硫與氯氣反應生成硫酸與HCl；
（3）非金屬性越強，對應氫化物越穩(wěn)定；可以利用單質之間相互置換反應等進行驗證；
（4）電子層結構相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大．

解答 解：W、X、Y、Z是原子序數(shù)1～18的元素，它們的原子核外電子層數(shù)相同，為同一周期元素，且原子序數(shù)依次增大，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素．
（1）W、X各自的氧化物對應的水化物可以反應生成鹽和水，可推知W為Na、X為Al，該反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）Y的低價氧化物通入Z單質的水溶液中發(fā)生反應生成兩種強酸，則Y為S元素，Z為Cl元素，該反應為二氧化硫與氯氣反應生成硫酸與HCl，反應方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，
故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl；
（3）非金屬性Cl＞S，非金屬性越強，對應氫化物越穩(wěn)定，故氫化物穩(wěn)定性：HCl＞H₂S，可以利用單質之間相互置換反應等進行驗證，具體實驗方案為：在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液變渾濁，證明Cl的非金屬性強于S，反應方程式為Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl，
故答案為：HCl＞H₂S；在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液變渾濁，證明Cl的非金屬性強于S，反應方程式為Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl；
（4）電子層結構相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑：S^2-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案為：S^2-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，涉及方程式書寫、元素化合物性質、元素周期律應用、微粒半徑比較等，難度不大，注意掌握離子半徑比較規(guī)律，掌握金屬性、非金屬強弱比較實驗事實．