Question

10．X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數依次增大，其中X、M的單質在常溫下呈氣態，Y的原子最外層電子數是其電子層數的2倍，Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，W是地殼中含量最多的金屬元素，L的單質晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導體材料．
（1）L的元素符號為Si；M在元素周期表中的位置為第3周期第ⅦA族．
（2）Y、L、M的最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序是H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄．該三種酸同溫同濃度的前提下，電離平衡常數最小的是H₂SiO₃（填化學式）
（3）Y的最高價氧化物的電子式為．原子序數比Y多2的元素的一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．X與Y能形成多種化合物，其中一種含有10電子的化合物是CH₄，該化合物可與氧氣在堿性溶液的條件下形成原電池供能，寫出負極涉及的電極方程式CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．
（4）R與Y同周期，R的單質分子R₂中有3個共價鍵，R與L能形成一種新型無機非金屬材料，其化學式是Si₃N₄．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數依次增大，W是地殼中含量最多的金屬元素，則W為Al元素；L的單質晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導體材料，L為Si元素；Y的原子最外層電子數是其電子層數的2倍，原子序數小于Al元素，則Y處于第二周期，最外層電子數為4，故Y為碳元素；X、M的單質在常溫下呈氣態，X的原子序數小于C元素，故X為氫元素，M的原子序數大于硅元素，則M為Cl元素；Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，處于IA族，原子序數大于碳，故Z為Na元素，據此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數依次增大，W是地殼中含量最多的金屬元素，則W為Al元素；L的單質晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導體材料，L為Si元素；Y的原子最外層電子數是其電子層數的2倍，原子序數小于Al元素，則Y處于第二周期，最外層電子數為4，故Y為碳元素；X、M的單質在常溫下呈氣態，X的原子序數小于C元素，故X為氫元素，M的原子序數大于硅元素，則M為Cl元素；Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，處于IA族，原子序數大于碳，故Z為Na元素．
（1）由上述分析可知，L為Si元素；M為Cl元素，處于周期表中第3周期第ⅦA族，
故答案為：Si；第3周期第ⅦA族；
（2）非金屬性Si＜C＜Cl，故最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序為H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄，該三種酸同溫同濃度的前提下，電離平衡常數最小的是H₂SiO₃，
故答案為：H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄；H₂SiO₃；
（3）碳的最高價氧化物為二氧化碳，分子中C原子與氧原子之間形成2對共用電子對，電子式為，
原子序數比C多2的元素為O元素，氧元素一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，為雙氧水分解生成水與氧氣，反應方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
X與Y能形成多種化合物，其中一種含有10電子的化合物是CH₄，該化合物可與氧氣在堿性溶液的條件下形成原電池供能，負極發生氧化反應，甲烷在負極失去電子，堿性條件下生成碳酸根離子與水，負極電極反應式為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；CH₄；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）R與碳元素同周期，R的單質分子R₂中有3個共價鍵，則R為氮元素，N元素與Si元素一種新型無機非金屬材料，其化學式是Si₃N₄，故答案為：Si₃N₄．

點評 本題考查結構性質位置關系應用推斷元素是解題的關鍵，是對學生綜合能力的考查，注意基礎知識的理解掌握．