Question

2．現有部分短周期元素的性質或原子結構如下表：

元素	元素性質或原子結構
X	最外層電子數是次外層電子數的2倍
Y	常溫下單質為雙原分子，其氫化物水溶液呈堿性
Z	第三周期元素的金屬陽離子中半徑最小
W	單質制成的高壓燈，發出的黃光透霧力強、射程遠．且其單質燃燒后生成淡黃色固體

（1）元素X的元素名稱是碳，元素Z的離子結構示意圖為
（2）元素W的單質燃燒后生成淡黃色固體的化學方程式為2Na+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Na₂O₂
（3）元素Y與氫元素形成一種離子YH₄⁺，則檢測溶液中存在該離子的方法是取溶液少許，向溶液中加入NaOH溶液后加熱，能產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明溶液中存在NH₄⁺，反之，不存在NH₄⁺
（4）Z元素最高價氧化物對應的水化物與W元素最高價氧化物對應的水化物的溶液反應的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（5）元素X與元素Y相比．非金屬性較強的是N（填元素符號），下列表述中證明這一事實的是bc．
a．常溫下X的單質和Y的單質狀態不同：
b．Y的最高價氧化物對應的水化物的酸性比X的最高價軟化物對應的水化物的酸性強：
c．X．Y形成的氣態氫化物中Y的氣態氮化物較穩定．

Answer 1

分析 短周期元素中，X元素最外層電子數是次外層電子數的2倍，則X為碳元素；常溫下Y的單質為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性，則Y為氮元素；Z的離子是第三周期元素的簡單離子中半徑最小，則Z為鋁元素；W的單質制成的高壓燈，發出的黃光透霧力強、射程遠，且其單質燃燒后生成淡黃色固體，則W為鈉元素．
（1）Z為鋁元素，其離子核外有10個電子，有2個電子層，各層電子數為2、8；
（2）單質鈉燃燒后生成過氧化鈉；
（3）元素Y與氫元素形成一種離子NH₄⁺，利用“與堿反應生成氨氣，氨氣能產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍”進行檢驗；
（4）Z元素最高價氧化物對應的水化物氫氧化鋁，W元素最高價氧化物對應的水化物為NaOH，二者反應生成偏鋁酸鈉與水；
（5）同周期自左而右元素非金屬性增強，可以利用氫化物穩定性、最高價含氧酸的酸性等判斷非金屬性強弱，與單質的狀態無關．

解答 解：短周期元素中，X元素最外層電子數是次外層電子數的2倍，則X為碳元素；常溫下Y的單質為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性，則Y為氮元素；Z的離子是第三周期元素的簡單離子中半徑最小，則Z為鋁元素；W的單質制成的高壓燈，發出的黃光透霧力強、射程遠，且其單質燃燒后生成淡黃色固體，則W為鈉元素．
（1）元素X的元素名稱是碳，元素Z為鋁元素，其離子結構示意圖為，
故答案為：碳；；
（2）元素W的單質鈉燃燒后生成淡黃色固體--過氧化鈉，化學方程式為：2Na+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Na₂O₂，
故答案為：2Na+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Na₂O₂；
（3）元素Y與氫元素形成一種離子NH₄⁺，則檢測溶液中存在該離子的方法是：取溶液少許，向溶液中加入NaOH溶液后加熱，能產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明溶液中存在NH₄⁺，反之，不存在NH₄⁺，
故答案為：取溶液少許，向溶液中加入NaOH溶液后加熱，能產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明溶液中存在NH₄⁺，反之，不存在NH₄⁺；
（4）Z元素最高價氧化物對應的水化物氫氧化鋁，W元素最高價氧化物對應的水化物為NaOH，二者反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）碳與氮相比，非金屬性較強的是N，
a．元素的非金屬性強弱與該元素的單質在常溫下的狀態無關，故錯誤；
b．元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，故正確；
c．元素的非金屬性越強，其形成的氣態氫化物越穩定，故正確，
故答案為：N；bc．

點評 本題考查利用結構、位置和性質的關系來推斷元素，然后利用元素化合物知識來解答，難度不大，注意金屬性、非金屬性強弱比較事實．