Question

X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有两种为金属：X原子的最外层电子数与次外层电子数相等；X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题：

（1）Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是__________________。

（2）ZW₂的电子式是___________，它在常温下呈液态，形成晶体时，属于________晶体。

（3）工业生产单质Y的原理是______________________________(用化学方程式表示)。

（4）X与Y化学性质相似，则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是__________________________。

（5）0.1 mol的单质W与50 mL 1.5 mol/L的FeBr₂溶液反应，则被氧化的Fe²⁺和Br^-的物质的量之比是________________。

Answer 1

【答案】

（1）Cl＜S＜Al

（2）    分子

（3）2Al₂O₃4Al+3O₂↑

（4）Be+2NaOH=Na₂BeO₂+H₂↑

（5）3︰5

【解析】由X的“最外层电子数与次外层电子数相等”，确定X为Be，电子层结构。由X与W最外层电子数之和为9可知W的最外层电子数为7，可能为F或Cl。若W为F，则Y、Z是5～8号元素中的2种，不可能为金属，即X、Y、Z、W中只有X为金属Be，与题目要求不合，所以W为Cl，且Y、Z有一种为第三周期金属元素。考虑四种元素不同主族，且Y、Z的最外层电子数之和也为9，可确定Y为Al、Z为S。

因为还原性Fe^2＋＞Br^－，所以FeBr₂溶液与Cl₂先发生2Fe^2＋＋Cl₂ ＝ 2Fe^3＋＋2Cl^－、再发生2Br^－＋Cl₂ ＝ Br₂＋2Cl^－。反应中数量关系如下：

2Fe^{2＋       +}      Cl₂ ＝ 2Fe^3＋＋2Cl^－

0.075mol      0.0375mol

            2Br^－           +               Cl₂ ＝ Br₂＋2Cl^－

0.0625mol×2＝0.125mol     0.1mol－0.0375mol＝0.0625mol

被氧化的Fe^2＋和Br^－的物质的量之比为0.075mol：0.125mol＝3：5