Question

短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X的氫化物的水溶液顯堿性；Y在元素周期表中所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等；Z的單質(zhì)是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料；W是重要的“成鹽元素”，主要以鈉鹽的形式存在于海水中。

請回答下列問題：

(1)Y在元素周期表中的位置是________；X的氫化物的電子式是________。

(2)X的氫化物的水溶液與W的氫化物的水溶液混合后恰好反應(yīng)時，溶液呈________(填“酸”、“堿”或“中”)性，用離子方程式表示其原因：____________________。

(3)Z和W比較，非金屬性較弱的是________(填元素符號)，下列可以驗證這一結(jié)論的是________(填序號)。

a．元素在地殼中的含量

b．氧化物對應(yīng)水化物的酸性

c．?dāng)嚅_氫化物中1 mol H—Z或H—W鍵所需的能量

d．Z與W以共價鍵形成化合物時，Z或W顯示的電性

(4)含Y的兩種鹽溶液混合產(chǎn)生白色沉淀，寫出反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________。

(5)X、Z、W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱順序為________(用化學(xué)式表示，下同)；Z、W的簡單氣態(tài)氫化物的還原性強弱順序為________；X、Z、W的最簡單氫化物中，沸點最高的是________。

 

Answer 1

　(1)第3周期ⅢA族　

(2)酸　NH4+＋H2O??NH3·H2O＋H＋　(3)Si　cd

(4)Al3＋＋3AlO2—＋6H2O=4Al(OH)3↓

(5)HClO4＞HNO3＞H2SiO3　HCl＜SiH4　NH3

【解析】　依題意知，只有氮的氫化物的水溶液呈堿性，所以X為氮元素；短周期中有三種元素所處的周期序數(shù)等于其主族序數(shù)，它們是氫元素、鈹元素、鋁元素，只有鋁原子的原子序數(shù)超過氮原子(原子序數(shù)為7)的，則Y為鋁元素；硅常用作太陽能電池材料，所以Z為硅元素；氯化鈉存在于海水中，則W為氯元素。

(1)鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，最外層有3個電子，所以，鋁元素位于元素周期表第3周期ⅢA族。NH3是共價化合物，電子式中氮原子有1個孤電子對。

(2)X的氫化物為氨氣，W的氯化物為氯化氫，二者發(fā)生反應(yīng)：NH3＋HCl=NH4Cl，氯化銨是強酸弱堿鹽，其水溶液呈酸性，氯化銨水解的化學(xué)方程式為NH4Cl＋H2O??NH3·H2O＋HCl。

(3)氯元素的非金屬性比硅元素的強，由地殼中元素含量的高低不能判斷其非金屬性的強弱，由最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱能判斷中心元素的非金屬性強弱，但由非最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性的強弱不能判斷元素非金屬性的強弱；斷裂氫化物中共價鍵所需能量的多少決定氫化物的穩(wěn)定性，由對應(yīng)氫化物穩(wěn)定性強弱可以判斷元素非金屬性強弱；四氯化硅中氯元素為負(fù)價，硅元素為正價，說明氯元素得電子能力較強，氯元素的非金屬性較強。

(4)氯化鋁和偏鋁酸鈉溶液混合時會發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀：AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O=4Al(OH)3↓＋3NaCl。

(5)在硝酸、高氯酸、硅酸中，高氯酸的酸性最強，硅酸的酸性最弱；硅烷的還原性比氯化氫的還原性強；硅烷、氯化氫和氨氣中，氨分子之間存在氫鍵，其沸點最高。