Question

13．有四種短周期元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述：

元素	結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息
X	構(gòu)成有機(jī)物的核心元素，該元素的一種氧化物和氣態(tài)氫化物都是典型的溫室氣體
Y	短周期中（除稀有氣體外）原子半徑最大的元素，該單質(zhì)液態(tài)時(shí)可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)
Z	與Y同周期，其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性
M	海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑

請(qǐng)根據(jù)表中信息填寫：
（1）X元素在周期表中的位置是第二周期第IVA族，其相對(duì)分子質(zhì)量最小的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式是CH₄．
（2）Y離子半徑比Z離子的半徑大（填“大”或“小”），Y元素的最高價(jià)氧化物的水化物和Z元素的最高價(jià)氧化物相互反應(yīng)的離子方程式是：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）X與M兩元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性更強(qiáng)的是HCl（填化學(xué)式），請(qǐng)?jiān)倥e出一個(gè)實(shí)例比較M與X兩元素的非金屬性強(qiáng)弱（用化學(xué)方程式表示）Na₂CO₃+2HClO₄=2NaClO₄+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 短周期元素中，X元素是構(gòu)成有機(jī)物的核心元素，該元素的一種氧化物和氣態(tài)氫化物都是典型的溫室氣體，故X為C元素；Y是短周期中（除稀有氣體外）原子半徑最大的元素，該單質(zhì)液態(tài)時(shí)可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)，故Y為Na；Z與Y同周期，其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性，故Z為Al；M是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑，則M為Cl．
（1）主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)、主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)，碳元素相對(duì)分子質(zhì)量最小的氣態(tài)氫化物為甲烷；
（2）Na⁺、Al³⁺離子電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小；Y元素的最高價(jià)氧化物的水化物為NaOH，Z元素的最高價(jià)氧化物為Al₂O₃，二者反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水；
（3）非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，可以利用最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱進(jìn)行比較．

解答 解：短周期元素中，X元素是構(gòu)成有機(jī)物的核心元素，該元素的一種氧化物和氣態(tài)氫化物都是典型的溫室氣體，故X為C元素；Y是短周期中（除稀有氣體外）原子半徑最大的元素，該單質(zhì)液態(tài)時(shí)可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)，故Y為Na；Z與Y同周期，其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性，故Z為Al；M是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑，則M為Cl．
（1）X為碳元素，處于周期表中第二周期第IVA族，其相對(duì)分子質(zhì)量最小的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式是CH₄，
故答案為：第二周期第IVA族；CH₄；
（2）Na⁺、Al³⁺離子電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑：Na⁺＞Al³⁺，Y元素的最高價(jià)氧化物的水化物為NaOH，Z元素的最高價(jià)氧化物為Al₂O₃，反應(yīng)離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案為：大；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）由于非金屬性C＜Cl，故氫化物穩(wěn)定性CH₄＜HCl，用化學(xué)方程式表示M與X兩元素的非金屬性強(qiáng)弱：
Na₂CO₃+2HClO₄=2NaClO₄+CO₂↑+H₂O，
故答案為：HCl；Na₂CO₃+2HClO₄=2NaClO₄+CO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，比較基礎(chǔ)，注意掌握金屬性、非金屬性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)事實(shí)．