Question

12．W、X、Y、Z是原子序數(shù)1～18的元素，它們的原子核外電子層數(shù)相同且原子序數(shù)依次增大，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素．
（1）W、X各自的最高價(jià)氧化物的水化物可以發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，該反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（2）Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成兩種強(qiáng)酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl．
（3）比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HCl＞H₂S（用化學(xué)式表示）；除了可以通過(guò)比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性來(lái)驗(yàn)證Y、Z的非金屬性外，請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證Y與Z的非金屬性強(qiáng)弱在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液變渾濁，證明Cl的非金屬性強(qiáng)于S，反應(yīng)方程式為Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl
（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-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z是原子序數(shù)1～18的元素，它們的原子核外電子層數(shù)相同，為同一周期元素，且原子序數(shù)依次增大，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素．
（1）W、X各自的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水，可推知W為Na、X為Al；
（2）Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成兩種強(qiáng)酸，則Y為S元素，Z為Cl元素，該反應(yīng)為二氧化硫與氯氣反應(yīng)生成硫酸與HCl；
（3）非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氫化物越穩(wěn)定；可以利用單質(zhì)之間相互置換反應(yīng)等進(jìn)行驗(yàn)證；
（4）電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大．

解答 解：W、X、Y、Z是原子序數(shù)1～18的元素，它們的原子核外電子層數(shù)相同，為同一周期元素，且原子序數(shù)依次增大，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素．
（1）W、X各自的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水，可推知W為Na、X為Al，該反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成兩種強(qiáng)酸，則Y為S元素，Z為Cl元素，該反應(yīng)為二氧化硫與氯氣反應(yīng)生成硫酸與HCl，反應(yīng)方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，
故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl；
（3）非金屬性Cl＞S，非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氫化物越穩(wěn)定，故氫化物穩(wěn)定性：HCl＞H₂S，可以利用單質(zhì)之間相互置換反應(yīng)等進(jìn)行驗(yàn)證，具體實(shí)驗(yàn)方案為：在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液變渾濁，證明Cl的非金屬性強(qiáng)于S，反應(yīng)方程式為Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl，
故答案為：HCl＞H₂S；在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液變渾濁，證明Cl的非金屬性強(qiáng)于S，反應(yīng)方程式為Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl；
（4）電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑：S^2-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案為：S^2-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，涉及方程式書(shū)寫(xiě)、元素化合物性質(zhì)、元素周期律應(yīng)用、微粒半徑比較等，難度不大，注意掌握離子半徑比較規(guī)律，掌握金屬性、非金屬?gòu)?qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)事實(shí)．