Question

現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表：

元素編號	元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)
X	最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍
Y	常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性
Z	第三周期元素的簡單離子中半徑最小

（1）元素X的一種單質(zhì)在生活中常用作飲水機的消毒劑，該單質(zhì)的化學式是

O₃

，元素Z的離子結(jié)構(gòu)示意圖為

．
（2）元素Y與氫元素形成一種離子YH₄⁺，請寫出檢驗溶液中存在該離子的實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論

取少量溶液（或待測液）于試管中，滴加適量濃NaOH溶液后加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙沾在玻璃棒上靠近試管口部，若試紙變藍，說明溶液中存在該離子，反之，不存在該離子

．
（3）寫出Z元素最高價氧化物對應的水化物與NaOH溶液反應的離子方程式為

Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O

．
（4）元素X與元素Y相比，非金屬性較強的是

O

（用元素符號表示），下列表述中能證明這一事實的是

a，b，c

．
a．Y的氫化物可在純X₂中燃燒生成X的氫化物和Y₂
b． X的單質(zhì)比Y的單質(zhì)更容易與H₂ 化合
c．X與Y形成的化合物中Y元素呈正價態(tài)．

Answer 1

分析：短周期元素中，最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，則X為氧元素；常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性，則Y為氮元素；第三周期元素的簡單離子中半徑最小，則Z為鋁元素；
（1）根據(jù)氧元素的常見單質(zhì)及性質(zhì)、鋁離子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)來分析；
（2）根據(jù)銨根離子能與堿反應生成氨氣，且氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍來分析；
（3）根據(jù)氫氧化鈉與氫氧化鋁的反應來分析；
（4）根據(jù)同周期非金屬性質(zhì)的變化規(guī)律及比較非金屬性的方法來分析．

解答：解：短周期元素中，最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，即第一層電子數(shù)為2，第二層電子數(shù)為6，則X為氧元素；常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性，即氫化物為氨氣，則Y為氮元素；第三周期元素的簡單離子中半徑最小，陰離子的半徑大于陽離子的半徑，金屬離子中原子序數(shù)越大的半徑最小，則Z為鋁元素；
（1）因氧元素的單質(zhì)臭氧具有強氧化性，則可在生活中常用作飲水機的消毒劑，鋁離子的質(zhì)子數(shù)為13，核外電子數(shù)為10，其結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：O₃；；
（2）因銨根離子能與堿反應生成氨氣，且氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，故答案為：取少量溶液（或待測液）于試管中，滴加適量濃NaOH溶液后加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙沾在玻璃棒上靠近試管口部，若試紙變藍，說明溶液中存在該離子，反之，不存在該離子；
（3）Z元素最高價氧化物對應的水化物，Al（OH）₃與NaOH的反應為Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，離子反應為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；     
（4）因N、O元素處于同周期，同周期隨原子序數(shù)的增大，非金屬在增強，故O元素的非金屬強，a中的氧化還原反應可判斷氧氣的氧化性大于氮氣的氧化性，則氧的非金屬性大于氮元素的非金屬性，b中與氫氣的化合的難易程度可知氧的非金屬性強，c中氧比氮元素容易得到電子，則氧的非金屬強，故答案為：O；a，b，c．

點評：本題考查學生利用結(jié)構(gòu)、性質(zhì) 的關(guān)系來推斷元素，然后利用元素化合物知識來解答，習題難度不大，應注重歸納非金屬性強弱的比較方法來解答此類習題．