X 、 Y 、 Z 、 W 、 R 是短周期元素,原子序数依次增大。 X 原子核外各层电子数之比为 1 ∶ 2 , Y 原子和 Z 原子的核外电子数之和为 20 , W 和 R 是同周期相邻元素, Y 的氧化物和 R 的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题:
(1) 元素 X 的最高价氧化物的电子式为 _____ ;元素 Y 、 Z 、 W 的原子半径由大到小顺序为 _____ 。
(2) 元素 W 在周期表的位置 _____ ,其非金属性比 R 弱,用原子结构的知识解释原因: ____ 。
(3)R 的一种氧化物能使品红溶液褪色,工业上用 Y 的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂,写出吸收剂与足量该氧化物反应的化学方程式: _____ 。
(4)Y 和 Z 组成的化合物 ZY ,被大量用于制造电子元件。工业上用 Z 的氧化物、 X 单质和 Y 单质在高温下制备 ZY ,其中 Y 单质和 X 单质的物质的量之比为 1 : 3 ,则该反应的化学方程式为 _____ 。
Al > P > N 第三周期第 Ⅴ A 族 P 原子和 S 原子的电子层数相同, P 原子半径较大,得电子能力较弱 SO 2 +NH 3 ·H 2 O=NH 4 HSO 3 Al 2 O 3 +3C+N 2 2AlN+3CO
【分析】
X 、 Y 、 Z 、 W 、 R 是短周期元素,原子序数依次增大。 X 原子核外各层电子数之比为 1 ∶ 2 ,则 X 为 C 元素;能形成酸雨为 S 的氧化物和 N 的氧化物,又因 Y 原子和 Z 原子的核外电子数之和为 20 ,且比碳原子序数大,所以 Y 原子和 Z 原子分别为 N 和 Al ; W 和 R 是同周期相邻元素,且 R > W ,所以 R 为 S , W 为 P ,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析, X 为 C , Y 为 N , Z 为 Al , W 为 P , R 为 S 。
(1)C 的最高价氧化物是 CO 2 ,电子式为 , P 、 Al 同周期,原子半径: P < Al , N 、 P 同主族,原子半径: N < P ,因此原子半径: Al > P > N ,故答案为: ; Al > P > N ;
(2)P 在周期表中位于第三周期第 Ⅴ A 族, P 原子和 S 原子的电子层数相同, P 原子半径较大,得电子能力较弱,因此非金属性 P 比 S 弱,故答案为:第三周期第 Ⅴ A 族; P 原子和 S 原子的电子层数相同, P 原子半径较大,得电子能力较弱;
(3) 能使品红溶液褪色的 R 的一种氧化物为 SO 2 , N 的气态氢化物的水溶液为氨水, SO 2 与氨水反应生成盐, SO 2 +NH 3 •H 2 O=NH 4 HSO 3 ,故答案为: SO 2 +NH 3 •H 2 O=NH 4 HSO 3 ;
(4) 化合物 AlN 由 Al 的氧化物、 C 单质和 N 单质在高温下制备 AlN ,反应的化学方程式为 Al 2 O 3 +3C+N 2 2AlN+3CO ,故答案为: Al 2 O 3 +3C+N 2 2AlN+3CO 。
元素性质推断知识点归纳:
(1)质量最轻的元素是氢(H),其单质可以填充气球;质量最轻的金属是锂(Li);熔点最高的非金属单质是石墨;熔点最高的金属单质是钨(W);熔点最低的金属单质是汞(Hg)。
(2)地壳中含量最多是氧(O),其次是Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti。
(3)既难得电子,又难失电子且为单原子分子的气体是稀有气体。
(4)最高正价与最低负价绝对值之差为4的是硫(S);最高正价与最低负价绝对值之差为零的是碳(C)和硅(Si)。
(5)碳(C)是形成化合物最多的元素,是构成有机物的骨架元素,可形成多种同素异形体,其中硬度最大的是金刚石,而C60是分子晶体,熔点较低。
(6)常温下能与水反应放出氧气,单质是氟(F2),化合物是过氧化钠(Na2O2)。
(7)硅(Si)是构成地壳岩石骨架的主要元素,单质硅可被强碱溶液腐蚀且能放出氢气,还能被弱酸氢氟酸所溶解。
(8)能在空气中自然的非金属单质是白磷(P4),白磷有毒,能溶于CS2,和红磷互为同素异形体,红磷不能自然,不溶于CS2,白磷与红磷在一定的条件下可以相互转化。
(9)既能在二氧化碳中燃烧,又能在氮气中燃烧的金属是Mg,既能与酸溶液又能与碱溶液作用且均放出氢气的金属是铝(Al)。
(10)同一元素的气态氢化物和最高价氧化物的水化物化合生成盐的元素一定是氮(N)。
(11)同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应生成该元素得单质和水,该元素可能是氮(N)或硫(S)。
(12)光照时可以释放电子的是铷(Rb)和铯(Cs);常温下呈液态的金属是汞(Hg),非金属单质是溴(Br2)。
解元素推断题必备知识归纳
(1)与元素的原子结构相关知识归纳
①最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar;最外层电子数是次外层电子数2倍的元素有C;最外层电子数是次外层电子数3倍的元素有O;最外层电子数是次外层电子数4倍的元素有Ne。
②次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、Si;次外层电子数是最外层电子数4倍的元素有Mg。
③内层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、P;电子总数是最外层电子数2倍的元素有Be。原子核内无中子的元素是11H。
④常见等电子微粒:
电子数 |
分子 |
阳离子 |
阴离子 |
2 |
H2、He |
Li+、Be2+ |
H- |
10 |
Ne、HF、H2O、NH3、CH4 |
Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+ | O2-、F-、OH-、NH2- |
18 |
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH |
K+、Ca2+ |
S2-、HS-、Cl- |
电子数 |
分子 |
阳离子 |
阴离子 |
2 |
H2、He |
Li+、Be2+ |
H- |
10 |
Ne、HF、H2O、NH3、CH4 |
Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+ | O2-、F-、OH-、NH2- |
18 |
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH |
K+、Ca2+ |
S2-、HS-、Cl- |
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