Question

10．X、Y、Z是同周期的短周期元素，原子序數(shù)依次增大．Y為地殼中含量最高金屬元素，且X、Y、Z的最高價氧化物對應水化物兩兩之間可以相互反應．
（1）Y元素在周期表中的位置是第3周期ⅢA族．
（2）X、Y最高價氧化物對應水化物之間發(fā)生反應的離子方程式是OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O．
（3）Z與碳和氟可組成氟利昂CZ₃F，它在紫外線作用下破壞臭氧層的反應過程如下：
①CZ₃F$\stackrel{紫外線}{→}$CZ₂F+Z
②Z+O₃→O₂+ZO
③ZO+O→Z•+O₂
反應①中破壞的化學鍵屬于極性（填“極性”或“非極性”）共價鍵；臭氧轉化（O₃+O→2O₂）的催化劑是氯原子．
（4）下列說法正確的是ab（選填字母）．
a．X與氧可形成堿性氧化物
b．常溫下與水反應的難易可證明金屬性X＞Y
c．Z元素單質的水溶液中，Z的存在形式只有Z₂和Z^-
d．X、Y、Z形成的簡單離子的半徑由大到小的順序為X⁺＞Y³⁺＞Z^-
（5）Y、石墨與含YCl₄^-的離子液體可構成充電電池，其工作原理如圖所示：充電時石墨電極與外加電源的正（填“正”或“負”）極相連；放電時的負極反應式是Al+7AlCl₄^--3e^-=4Al₂Cl₇^-．

Answer 1

分析 Y為地殼中含量最高金屬元素，則Y為Al，X、Y、Z是同周期的短周期元素，原子序數(shù)依次增大，且X、Y、Z的最高價氧化物對應水化物兩兩之間可以相互反應，則X為Na，（3）中Z與碳和氟可組成氟利昂CZ₃F，則Z為Cl．
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、族序數(shù)=最外層電子數(shù)；
（2）氫氧化鈉與氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉與水；
（3）CCl₃F中化合價為極性鍵，在紫外線條件下C-Cl鍵斷裂；整個過程中氯原子是催化劑；
（4）a．X與氧可形成氧化鈉，屬于堿性氧化物；
b．金屬性越強，與水越容易反應；
c．溶于水的氯氣中，部分氯氣與水反應生成HCl與HClO；
d．電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大；
（5）Al、石墨與含AlCl₄^-的離子液體構成充電電池，放電時，由電子移動方向可知，Y為負極，石墨為正極，充電時，石墨電極發(fā)生氧化反應，為陽極，與外加電源的正極相連；放電時Al在負極失去電子，與AlCl₄^-結合生成Al₂Cl₇^-．

解答 解：Y為地殼中含量最高金屬元素，則Y為Al，X、Y、Z是同周期的短周期元素，原子序數(shù)依次增大，且X、Y、Z的最高價氧化物對應水化物兩兩之間可以相互反應，則X為Na，（3）中Z與碳和氟可組成氟利昂CZ₃F，則Z為Cl．
（1）Y為Al，處于周期表中：第3周期ⅢA族，故答案為：第3周期ⅢA族；
（2）氫氧化鈉與氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式為：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O；
（3）CCl₃F中化合價為極性鍵，在紫外線條件下C-Cl鍵斷裂，破壞極性鍵；整個過程中氯原子是催化劑，
故答案為：極性；氯原子；
（4）a．X與氧可形成氧化鈉，屬于堿性氧化物，故a正確；
b．Na與水更容易反應，說明Na的金屬性比Al的強，故b正確；
c．溶于水的氯氣中，部分氯氣與水反應生成HCl與HClO，HClO圍毆弱電解質，溶液中Cl元素存在形式有：Cl₂、Cl^-、HClO、ClO^-，故c錯誤；
d．電子層結構相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大，故離子半徑：Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺，故d錯誤，
故選：ab；
（5）Al、石墨與含AlCl₄^-的離子液體構成充電電池，放電時，由電子移動方向可知，Y為負極，石墨為正極，充電時，石墨電極發(fā)生氧化反應，為陽極，與外加電源的正極相連；放電時Al在負極失去電子，與AlCl₄^-結合生成Al₂Cl₇^-，負極電極反應式為：Al+7AlCl₄^--3e^-=4Al₂Cl₇^-，
故答案為：正；Al+7AlCl₄^--3e^-=4Al₂Cl₇^-．

點評 本題考查結構性質位置關系綜合應用，是對學生綜合能力的考查，難度中等．