Question

3．W、M、X、Y、Z五種短周期元素在周期表中的位置如表所示，其中只有M為金屬元素．請回答下列問題：

				W
M	X		Y	Z

（1）M的原子結構示意圖為，比較Y與Z兩種元素的簡單離子的半徑大小：S^2-＞Cl^-（用離子符號表示）
（2）寫出X的氧化物與W的氫化物的水溶液反應的化學方程式：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O．
（3）科學家研制出一種英文名為sulflower的新型分子C₁₆Y₈（結構如圖所示）．1mol C₁₆Y₈最多能與8mol H₂發生加成反應．
（4）托帕石是一種名貴黃玉，其組成為M₂[XO₄]WOH，托帕在強堿溶液中會發生腐蝕，寫出托帕石粉末與過量NaOH溶液反應的化學方程式：Al₂[SiO₄]FOH+5NaOH=2NaAlO₂+Na₂SiO₃+NaF+3H₂O．

Answer 1

分析 根據題意：其中只有M為金屬元素，所以M是Al，X是Si，Y是S，Z是Cl，W是F．
（1）根據原子核外電子排布規律來確定電子排布示意圖，微粒電子層越多半徑越大，電子層數一樣，核電荷數越多，半徑越小；
（2）二氧化硅可以和氫氟酸之間反應生成四氟化硅和水；
（3）根據雙鍵的數目結合加成反應的特征來回答；
（4）托帕石粉末與過量NaOH溶液反應偏鋁酸鈉、硅酸鈉、氟化鈉以及水，根據質量守恒來配平方程式．

解答 解：根據題意：其中只有M為金屬元素，所以M是Al，X是Si，Y是S，Z是Cl，W是F．
（1）根據原子核外電子排布規律，Al原子的核外電子排布示意圖為，硫離子和氯離子電子層數一樣，核電荷數越多，半徑越小，所以微粒半徑：S^2-＞Cl^-；故答案為：；S^2-＞Cl^-；
（2）硅的氧化物與F的氫化物的水溶液反應生成四氟化硅和水，即SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；故答案為：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
（3）1mol C₁₆Y₈雙鍵的數目是8mol，所以最多能與 8molH₂發生加成反應；故答案為：8；
（4）根據推斷結果，M₂[XO₄]WOH的分子式為：Al₂[SiO₄]FOH，托帕石粉末與過量NaOH溶液反應偏鋁酸鈉、硅酸鈉、氟化鈉以及水，根據質量守恒來配平方程式為：
Al₂[SiO₄]FOH+5NaOH=2NaAlO₂+Na₂SiO₃+NaF+3H₂O；故答案為：Al₂[SiO₄]FOH+5NaOH=2NaAlO₂+Na₂SiO₃+NaF+3H₂O．

點評 本題涉及元素周期表的結構以及元素周期律的應用知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．