Question

6．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置關系如表所示．已知在同周期元素的常見簡單離子中，W的離子半徑最小，X、Y、Z、W的單質及其化合物在日常生活中用途極其廣泛．

	X	Y	Z
W

（1）X元素在元素周期表中的位置是第二周第ⅣA族．
（2）X、Y、Z元素的氫化物均有兩種或兩種以上．
液態YH₃的電離方式與液態H₂Z類似，則液態YH₃中陰離子的電子式為
（3）以W為材料制成的容器在空氣中具有自我保護作用，這種容器不能貯存強堿溶液，用離子方程式表示其原因為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）超細WY粉末被應用于大規模集成電路領域．其制作原理為W₂Z₃、Y₂、X在高溫下反應生成兩種化合物，這兩種化合物均由兩種元素組成，且原子個數比均為1：l；其反應的化學方程式為Al₂O₃+N₂+3C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

Answer 1

分析 由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y、Z處于第二周期，W處于第三周期，在同周期元素的常見簡單離子中，W的簡單離子半徑最小，則W為Al，可推知X為C、Y為N、Z為O．
（1）主族元素周期數=電子層數、主族族序數=最外層電子數；
（2）液態NH₃與液態H₂O可以發生類似方式電離，則液態NH₃中電離得到NH₄⁺、NH₂^-；
（3）鋁、氧化鋁都與氫氧化鈉等強堿的溶液反應；
（4）Al₂O₃、N₂、C在高溫下反應生成兩種化合物，這兩種化合物均由兩種元素組成，且原子個數比均為1：1，反應生成AlN與CO．

解答 解：由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y、Z處于第二周期，W處于第三周期，在同周期元素的常見簡單離子中，W的簡單離子半徑最小，則W為Al，可推知X為C、Y為N、Z為O，
（1）X為C元素，原子核外有2個電子層、最外層電子數為4，處于周期表中第二周第ⅣA族，
故答案為：第二周第ⅣA族；
（2）液態NH₃與液態H₂O可以發生類似方式電離，則液態NH₃中電離得到NH₄⁺、NH₂^-，NH₂^-中N原子與H原子之間形成1對共用電子對，其電子式為：，
故答案為：；
（3）鋁、氧化鋁都與氫氧化鈉等強堿的溶液反應，不能貯存強堿溶液，反應的離子方程式分別為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O、2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）Al₂O₃、N₂、C在高溫下反應生成兩種化合物，這兩種化合物均由兩種元素組成，且原子個數比均為1：1，反應生成AlN與CO，反應方程式為：Al₂O₃+N₂+3C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO，
故答案為：Al₂O₃+N₂+3C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO．

點評 本題考查結構性質關系應用，涉及電子式、離子反應等知識，推斷應是解題關鍵，側重對學生綜合能力與基礎知識的掌握，難度中等．