Question

X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有兩種為金屬；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這兩對原子的最外層電子數(shù)之和均為9．單質(zhì)Y和W都可與濃的NaOH溶液反應(yīng)．請回答下列問題：
（1）Y、Z、W的原子半徑由小到大的順序是

Cl＜S＜Al

（用對應(yīng)元素符號表示）．
（2）ZW₂常溫下呈液態(tài)，形成晶體時，屬于

分子

晶體，它的電子式是

．
（3）工業(yè)生產(chǎn)單質(zhì)Y的原理是

2Al₂O₃（熔融）

電解  .

4Al+3O₂↑

（用化學(xué)方程式表示）．
（4）X與Y化學(xué)性質(zhì)相似，則等物質(zhì)的量的X與Y與足量的濃NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生的H₂的物質(zhì)的量之比為

2：3

．
（5）0.1mol的單質(zhì)W與50mL 1.5mol?L^-1的FeBr₂溶液反應(yīng)，則被氧化的Fe²⁺和Br^-的物質(zhì)的量之比是

3：5

．

Answer 1

分析：解題的突破口是“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，此處顯然是Be，又因4種元素中有兩種是金屬，且X與W、Y與Z這兩對原子的最外層電子數(shù)之和均為9，故可推出W為Cl、Y為Al、Z為S，根據(jù)元素周期律的遞變規(guī)律和對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)解答．

解答：解：因X原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等，所以短周期元素中符合此條件的元素只有鈹（Be），又因X與W、Y與Z的最外層電子數(shù)之和均為9，所以W的最外電子數(shù)為9-2=7，又因X、Y化學(xué)性質(zhì)相似，根據(jù)周期表中的“對角線”規(guī)則，推知Y為鋁（Al），則Z的最外電子數(shù)應(yīng)為9-3=6，再根據(jù)X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大的信息可推知Z為硫、W為氯，因此：
（1）Y、Z、W的原子半徑可根據(jù)同周期元素原子半徑隨序數(shù)增大而減小規(guī)律，推知Cl＜S＜Al，
故答案為：Cl＜S＜Al；
（2）SCl₂的電子式可根據(jù)價鍵理論寫出，即 ，應(yīng)屬于分子晶體，故答案為：分子晶體；；
（3）工業(yè)生產(chǎn)Al的方法是電解熔融的Al₂O₃，即2Al₂O₃（熔融）

電解  .

4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃（熔融）

電解  .

4Al+3O₂↑；
（4）因X、Y的化學(xué)性質(zhì)相似，根據(jù)Al與NaOH反應(yīng)的知識，可推知X與NaOH溶液反應(yīng)的方程式為
Be+2NaOH=Na₂BeO₂+H₂↑，Al與NaOH反應(yīng)的方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
由方程式可以看出，1molBe與NaOH溶液反應(yīng)生成1molH₂，1molAl與NaOH溶液反應(yīng)生成1.5molH₂，
物質(zhì)的量的Be與Al與足量的濃NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生的H₂的物質(zhì)的量之比為1：1.5=2：3，
故答案為：2：3；
（5）因Cl₂與FeBr₂反應(yīng)時首先氧化Fe²⁺，余下的Cl₂再氧化Br^-，所以被氧化的n（Fe²⁺）與n（Br^-）的物質(zhì)的量之比可根據(jù)電子得失守恒求算，
即

n(Fe2+)

n(Br-)

=

0.05L×1.5mol/L

0.2mol-0.05L×1.5mol/L

=

3

5

，
故答案為：3：5．

點評：本題除考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)的推斷、元素化合物知識、化學(xué)計算外，還考查了化學(xué)用語的表達(dá)，包括電子式、化學(xué)方程式的書寫，題目難度中等．學(xué)習(xí)是有必要對化學(xué)用語中元素的名稱、符號、離子符號，電子式、原子結(jié)構(gòu)示意圖的表示方法，和化學(xué)方程式書、離子方程式的書寫作進(jìn)一步拓展．