Question

17．W、M、X、Y、Z五种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中只有M为金属元素，请回答下列问题：
（1）M在元素周期表中的位置为第三周期ⅢA族，比较Y与Z两种元素的简单离子的半径大小S^2-＞Cl^-（用离子符号表示）．
（2）写出X的氧化物与W的氢化物的水溶液反应的化学方程式SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O．
（3）科学家研制出一种新型分子C₁₆Y₈（结构如图所示），它将成为潜在的储氢材料．1molC₁₆Y₈最多能与8molH₂发生加成反应．
（4）一种名贵黄石组成为M₂（XO₄）WOH，在强碱性溶液中会发生腐蚀，写出其过量NaOH溶液反应的化学方程式Al₂[SiO₄]FOH+5NaOH=2NaAlO₂+Na₂SiO₃+NaF+3H₂O．

Answer 1

分析 由短周期元素相对位置，且只有M为金属元素，所以M是Al，X是Si，Y是S，Z是Cl，W是F．
（1）主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小；
（2）二氧化硅可以和氢氟酸之间反应生成四氟化硅和水；
（3）碳碳双键能与氢气发生加成反应；
（4）Al₂（SiO₄）FOH与过量NaOH溶液反应偏铝酸钠、硅酸钠、氟化钠以及水．

解答 解：由短周期元素相对位置，且只有M为金属元素，所以M是Al，X是Si，Y是S，Z是Cl，W是F．
（1）M为Al元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，处于周期表中：第三周期ⅢA族，
硫离子和氯离子电子层数一样，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：S^2-＞Cl^-，故答案为：第三周期ⅢA族；S^2-＞Cl^-；
（2）二氧化硅可以和氢氟酸之间反应生成四氟化硅和水，反应方程式为：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O，故答案为：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
（3）1mol C₁₆Y₈双键的数目是8mol，所以最多能与 8molH₂发生加成反应，故答案为：8；
（4）M₂[XO₄]WOH的分子式为Al₂[SiO₄]FOH，与过量NaOH溶液反应偏铝酸钠、硅酸钠、氟化钠以及水，反应方程式为：Al₂[SiO₄]FOH+5NaOH=2NaAlO₂+Na₂SiO₃+NaF+3H₂O，
故答案为：Al₂[SiO₄]FOH+5NaOH=2NaAlO₂+Na₂SiO₃+NaF+3H₂O．

点评 本题考查结构性质位置关系综合应用，关键是熟练掌握元素周期律结构，难度中等．