Question

5．W、X、Y、Z為短周期內(nèi)（除稀有氣體元素外）的四種元素．它們的原子序數(shù)依次增大，其中只有Y是金屬元素，X與Z屬于同一主族的元素，Y的最外層電子數(shù)和W最外層電子數(shù)相等，Y、Z兩元素的質(zhì)子數(shù)之和為W、X兩元素的質(zhì)子數(shù)之和的3倍．
（1）由此可知元素W為氫； Y 為鈉；（都填元素名稱）
（2）Z位于元素周期表中第三周期，第ⅥA族
（3）W分別與X、Z能形成相應(yīng)的氫化物，這兩種化合物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镠₂O＞H₂S（用分子式表示）
（4）W、X、Y、Z四種元素簡(jiǎn)單離子的離子半徑由大到小的順序是S^2-＞O^2-＞Na⁺＞H⁺．
（5）由上述四種元素組成鹽反應(yīng)的離子方程式HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O
（6）Z的低價(jià)氧化物通入Cl₂單質(zhì)的水溶液中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z為短周期內(nèi)（除稀有氣體元素外）的四種元素，它們的原子序數(shù)依次增大Y的最外層電子數(shù)和W的最外層電子數(shù)相等，二者同主族，由于只有Y為金屬元素，則Y只能處于IA族或ⅢA族，若Y為ⅢA族，結(jié)合原子序數(shù)可知W為B元素，Y為Al，令X、Z的原子序數(shù)均為a、b，則13+b=3（a+5），即b=3a+2，由于5＜a，則b＞17，Z不是短周期元素，不符合題意，故Y為IA族，結(jié)合原子序數(shù)可知W為H元素，Y為Na，令X、Z的原子序數(shù)均為a、b，則11+b=3（a+1），即b+8=3a，由原子序數(shù)、結(jié)合只有Y為金屬，可得5≤a＜10，14≤b≤17，則14≤3a-8≤17，故$\frac{22}{3}$≤a≤$\frac{25}{3}$，則a=8，故b=16，則X為O元素、Z為S元素，由此分析解答．

解答 解：W、X、Y、Z為短周期內(nèi)（除稀有氣體元素外）的四種元素，它們的原子序數(shù)依次增大Y的最外層電子數(shù)和W的最外層電子數(shù)相等，二者同主族，由于只有Y為金屬元素，則Y只能處于IA族或ⅢA族，若Y為ⅢA族，結(jié)合原子序數(shù)可知W為B元素，Y為Al，令X、Z的原子序數(shù)均為a、b，則13+b=3（a+5），即b=3a+2，由于5＜a，則b＞17，Z不是短周期元素，不符合題意，故Y為IA族，結(jié)合原子序數(shù)可知W為H元素，Y為Na，令X、Z的原子序數(shù)均為a、b，則11+b=3（a+1），即b+8=3a，由原子序數(shù)、結(jié)合只有Y為金屬，可得5≤a＜10，14≤b≤17，則14≤3a-8≤17，故$\frac{22}{3}$≤a≤$\frac{25}{3}$，則a=8，故b=16，則X為O元素、Z為S元素，
（1）由此可知元素W為氫元素，Y 為鈉元素，故答案為：氫；鈉；
（2）硫元素為16號(hào)元素，在周期表中的位置為：第三周期，第ⅥA族，故答案為：三；ⅥA；
（3）氫元素分別與氧元素、硫元素能形成相應(yīng)的氫化物是水和硫化氫，水分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)異常的高，所以這兩種化合物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镠₂O＞H₂S，故答案為：H₂O＞H₂S；
（4）電子層越多半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多半徑越小，所以H、O、Na、S四種元素簡(jiǎn)單離子的離子半徑由大到小的順序是：S^2-＞O^2-＞Na⁺＞H⁺，
故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺＞H⁺；
（5）由上述四種元素組成鹽分別是亞硫酸氫鈉和硫酸氫鈉反應(yīng)的離子方程式：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O，故答案為：HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O；
（6）S的低價(jià)氧化物是二氧化硫通入Cl₂單質(zhì)的水溶液中，反應(yīng)的方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，側(cè)重考查學(xué)生的分析推理能力，熟練掌握短周期元素及元素化合物組成等．