Question

13．6种相邻短周期主族元素的相对位置如表，M元素原子核外电子数是Y元素原子核外电子数的2倍，W元素原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍．用化学用语回答下列问题：

	X	Y	Z
W		M	Q

（1）Y在周期表中的位置是第二周期ⅥA族．
（2）X、Y、Z三种元素的原子半径由大到小的顺序是r（N）＞r（O）＞r（F）．
（3）W、M、Q三种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性由强到弱的顺序是HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃．
（4）X的含10个电子的气态氢化物甲是一种重要的化工原料．甲可以与X的最高价氧化物对应的水化物溶液反应生成盐乙，乙溶液中的离子浓度由大到小的顺序是c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．X的含18个电子的气态氢化物丙可与空气构成一种环保型碱性燃料电池，电池工作时丙发生的电极反应式是N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O．
（5）工业上用如图所示装置电解Q元素的钠盐溶液丁，获得一种含Q元素的消毒剂丙．该反应的离子方程式是Cl^-+H₂O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ClO^-+H₂↑．丙的电子式．
（6）洁厕灵的主要成分是HCl．下列关于卤化氢的性质比较中错误的是AC
A．酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI    B．键能：H-F＞H-Cl＞H-Br＞H-I
C．沸点：HF＜HCl＜HBr＜HI    D．还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI．

Answer 1

分析 由相邻短周期主族元素的相对位置，可知X、Y、Z处于第二周期，W、M、Q处于第三周期，W元素原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，其最外层电子数为4，则W为Si，可推知X为N元素、Y为O元素、M为S元素、Z为F元素、Q为Cl．
（1）周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；
（2）同周期自左而右原子半径减小；
（3）非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强；
（4）X的含10个电子的气态氢化物甲为NH₃，氨气与硝酸反应生成乙为NH₄NO₃，溶液中铵根离子水解，溶液呈酸性，进而确定溶液中离子浓度大小；
X的含18个电子的气态氢化物丙为N₂H₄，与空气构成一种环保型碱性燃料电池，N₂H₄失去电子，碱性条件下生成氮气与水；
（5）工业上用图所示装置电解NaCl溶液，获得一种含氯元素的消毒剂丙为NaClO，电解生成氢气、次氯酸钠；
（6）A．无氧酸的酸性，取决于非金属的电负性，电负性越大，酸性越弱；
B．原子半径越大，共价键键长越大，键能越小；
C．结构和组成相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，有氢键的沸点较大；
D．元素的非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱．

解答 解：由相邻短周期主族元素的相对位置，可知X、Y、Z处于第二周期，W、M、Q处于第三周期，W元素原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍，其最外层电子数为4，则W为Si，可推知X为N元素、Y为O元素、M为S元素、Z为F元素、Q为Cl．
（1）Y为O元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，处于周期表中第二周期ⅥA族，
故答案为：第二周期ⅥA族；
（2）同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：r（N）＞r（O）＞r（F），
故答案为：r（N）＞r（O）＞r（F）；
（3）非金属性Cl＞S＞Si，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃，
故答案为：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂SiO₃；
（4）X的含10个电子的气态氢化物甲为NH₃，氨气与硝酸反应生成乙为NH₄NO₃，溶液中铵根离子水解，溶液呈酸性，溶液中离子浓度大小为：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
X的含18个电子的气态氢化物丙为N₂H₄，与空气构成一种环保型碱性燃料电池，N₂H₄失去电子，碱性条件下生成氮气与水，电极反应式为：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O，
故答案为：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O；
（6）工业上用图所示装置电解NaCl溶液，获得一种含氯元素的消毒剂丙为NaClO，电解生成氢气、次氯酸钠，反应离子方程式为：Cl^-+H₂O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ClO^-+H₂↑，NaClO的电子式为，
故答案为：Cl^-+H₂O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ClO^-+H₂↑；；
（6）A．F、Cl、Br、I的电负性依次减弱，电负性越大，H-X键越稳定，酸性越弱，故其氢化物的酸性依次增强，故A错误；
B．原子半径越大，共价键键长越大，键能越小，原子半径：F＜Cl＜Br＜I，则共价键的键长：H-F＜H-C1＜H-Br＜H-I，键能：H-F＞H-Cl＞H-Br＞H-I，故B正确；
C．四种物质都是分子晶体，组成和结构相似，分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，则其沸点越高，但是HF分子间存在氢键，沸点最高，所以沸点由低到高：HCl＜HBr＜HI＜HF，故C错误；
D．元素的非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱，因为非金属性：F＞Cl＞Br＞I，故还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI，故D正确，
故选：AC．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，题目比较综合，涉及元素周期律、元素化合物性质、原电池、电解池、离子浓度比较等，推断元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础，难度中等．