Question

（10分）短周期元素W、X、Y和Z的原子序數依次增大。金屬元素W是制備一種高效電池的重要材料，X原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數是其電子層數的2倍。
（1）W元素的原子核外共有________ 種不同運動狀態的電子、_______ 種不同能量的電子。
（2）元素Z與元素X形成共價化合物XZ₂是________（選填“極性”或“非極性”）分子，其電子式為 ________________。
（3）Y原子的最外層電子排布式為________________，Y元素最高價氧化物對應的水化物的電離方程式為 ________________________________________________。
（4）兩種非金屬元素中，非金屬性較強的元素是_______（寫元素符號），試寫出一個能說明這一事實的化學方程式________________________________________________。

Answer 1

(1) 3，2       (2)非極性，
(3)3s²3p¹，H₂O+H⁺+AlO₂^－Al(OH)₃Al³⁺+3OH^－    
 (4)S，H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

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試題分析：X原子最外層電子數是內層電子數的2倍可知X為C，地殼中含量最豐富的金屬元素是Al（Y），Z最外層電子數是電子層數的2倍可知Z為S，由四種元素原子序數依次增大且W是制造高效電池的材料可知W為Li。
（1）沒有運動狀態完全相同的電子，Li原子序數為3，電子數也為3，所以W原子核外有3種不同運動狀態的電子，Li核外電子排布式為1s²2s¹，所以有兩種不同能量的電子。
（2）CS₂是非極性分子，電子式為。
（3）Al最外層電子排布式為3s²3p¹，Al最高價氧化物對應水化物為氫氧化鋁，電離方程式為H₂O+H⁺+AlO₂^－Al(OH)₃Al³⁺+3OH^－。
（4）最高價氧化物對應水化物酸性與元素非金屬性一致，S、C對應的最高價氧化物對應水化物分別為H₂SO₄和H₂CO₃，硫酸是強酸，碳酸是弱酸，所以非金屬性S>C，可以用硫酸制取碳酸證明，方程式為H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑。
非金屬性強弱比較
點評：本題將元素推斷與物質結構與性質聯系考查，增加了難度。