Question

13．現有X、Y、Z、W、T五種短周期元素．已知X的最外層電子數是次外層電子數的2倍；Y的單質常溫下為氣體，其氫化物水溶液呈堿性；Z元素的最高正化合價是+7價；W是地殼中含量最多的金屬元素；T原子的M層上有6個電子．請回答：
（1）元素X的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是₆¹⁴C．
（2）元素Y與氫元素形成一種離子YH₄⁺，寫出某溶液中含該微粒的檢驗方法取適量溶液放入試管中，向試管中加入濃NaOH溶液，加熱，若產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，則可證明溶液中含NH₄⁺．
（3）元素Z在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族，寫出一種實驗室制備單質Z的化學方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．元素Z與元素T相比，非金屬性較強的是Cl（用元素符號表示），下列表述中能證明這一事實的是bc（填序號）．
a．Z的氫化物的酸性比T的氫化物酸性強
b．Z的氫化物比T的氫化物穩定
c．一定條件下，Z的單質能將T的離子從溶液中置換出來
（4）探尋物質性質的差異性是學習化學的重要方法之一．T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物的水化物中化學性質明顯不同于其他三種的是H₂CO₃（寫化學式）．T的最高價氧化物的水化物與W的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式為3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O．
（5）寫出X形成的最簡單有機物與Z單質在光照條件下反應的第一步方程式：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、T五種短周期元素，X元素原子最外電子數是次外層電子數的2倍，則X原子有2個電子層，最外層電子數為4，則X為碳元素；Y元素常溫下單質為雙原子分子，其氫化物的水溶液呈堿性，則Y為氮元素；Z元素最高正化合價是+7，最外層電子數為7，則Z為Cl元素；W是地殼中含量最多的金屬元素，則W為Al；T原子的M層上有6個2電子，則T有3個電子層，最外層電子數為6，則T為S元素，據此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、T五種短周期元素，X元素原子最外電子數是次外層電子數的2倍，則X原子有2個電子層，最外層電子數為4，則X為碳元素；Y元素常溫下單質為雙原子分子，其氫化物的水溶液呈堿性，則Y為氮元素；Z元素最高正化合價是+7，最外層電子數為7，則Z為Cl元素；W是地殼中含量最多的金屬元素，則W為Al；T原子的M層上有6個2電子，則T有3個電子層，最外層電子數為6，則T為S元素．
（1）碳元素的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是₆¹⁴C，故答案為：₆¹⁴C；
（2）元素Y與氫元素形成一種離子NH₄⁺，溶液中含有該微粒的檢驗方法：取適量溶液放入試管中，向試管中加入濃NaOH溶液，加熱，若產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，則可證明溶液中含NH₄⁺，
故答案為：取適量溶液放入試管中，向試管中加入濃NaOH溶液，加熱，若產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，則可證明溶液中含NH₄⁺；
（3）元素Z為Cl，在周期表中的位置是：第三周期第ⅦA族，實驗室制備氯氣的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
同周期自左而右非金屬性減弱，故Cl元素非金屬性較強，
a．氫化物酸性不能說明元素非金屬性強弱，若HF為弱酸、HCl為強酸，故a錯誤；
b．氫化物越穩定，中心元素的非金屬性越強，故b正確；
c．一定條件下，氯氣能將硫離子從溶液中置換出來，可以說明Cl元素非金屬性較強，故c正確，
故答案為：第三周期第ⅦA族； MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl；bc；
（4）T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應水化物分別為H₂SO₄、H₂CO₃、HNO₃、HClO₄，H₂CO₃是弱酸，其余均為強酸，W最高價氧化物對應水化物為Al（OH）₃，與硫酸反應離子方程式為：3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：H₂CO₃；3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O；
（5）X形成的最簡單有機物為CH₄，與氯氣在光照條件下反應的第一步方程式：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，
故答案為：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl．

點評 本題考查結構性質位置關系，難度不大，推斷元素是解題關鍵，注意基礎知識的理解掌握．