Question

3．X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，其中X、M的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài)，Y的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，W是地殼中含量最多的金屬元素，L的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料．用化學(xué)用語回答下列問題：
（1）M的離子結(jié)構(gòu)示意圖；L在元素周期表中的位置為第三周期ⅣA族．
（2）Y、L、M的最高價(jià)含氧酸的酸性由弱到強(qiáng)的順序是H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄．
（3）Y的最高價(jià)氧化物的電子式為．原子序數(shù)比Y多2的元素的一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）Z、W各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水，該反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（5）R與Y同周期，R的單質(zhì)分子R₂中有3個(gè)共價(jià)鍵，R與X形成化合物甲，1mol甲含18mol電子，請(qǐng)寫出甲的結(jié)構(gòu)式．
（6）用亞硝酸氧化化合物甲，可生成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為43，其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.7%，該氫化物的分子式為HN₃．該氫化物受撞擊時(shí)完全分解為氮?dú)夂蜌錃猓瑒t2.15g該氫化物受撞擊后產(chǎn)生的氣體在標(biāo)況下的體積為2.24L．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，W是地殼中含量最多的金屬元素，則W為Al元素；L的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料，L為Si元素；Y的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，原子序數(shù)小于Al，則Y處于第二周期，最外層電子數(shù)為4，故Y為碳元素；X、M的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài)，X的原子序數(shù)小于C元素，故X為氫元素，M的原子序數(shù)大于硅元素，則M為Cl元素；Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，處于IA族，原子序數(shù)大于碳，則Z為Na元素，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，W是地殼中含量最多的金屬元素，則W為Al元素；L的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料，L為Si元素；Y的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，原子序數(shù)小于Al，則Y處于第二周期，最外層電子數(shù)為4，故Y為碳元素；X、M的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài)，X的原子序數(shù)小于C元素，故X為氫元素，M的原子序數(shù)大于硅元素，則M為Cl元素；Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，處于IA族，原子序數(shù)大于碳，則Z為Na元素．
（1）M的離子為Cl^-，離子結(jié)構(gòu)示意圖為；L為Si元素，在元素周期表中的位置為：第三周期ⅣA族，故答案為：；第三周期ⅣA族；
（2）由于非金屬性Si＜C＜Cl，故最高價(jià)含氧酸的酸性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)镠₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄，故答案為：H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄；
（3）碳的最高價(jià)氧化物為二氧化碳，分子中C原子與氧原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)，電子式為，
原子序數(shù)比C多2的元素為O元素，氧元素一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，為雙氧水分解生成水與氧氣，反應(yīng)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（5）R與碳元素同周期，R的單質(zhì)分子R₂中有3個(gè)共價(jià)鍵，則R為氮元素，R與X形成化合物甲，1mol甲含18mol電子，則甲為N₂H₄，結(jié)構(gòu)式為：，故答案為：；
（6）氫化物中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.7%，則n（N）：n（H）=$\frac{97.7%}{14}$：$\frac{1-97.7%}{1}$=3：1，氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為43.0，所以該氫化物分子式為HN₃，
2.15g該氫化物的物質(zhì)的量=$\frac{2.15g}{43g/mol}$=0.05mol，根據(jù)反應(yīng)2HN₃═H₂+3N₂可知，共產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.05mol×$\frac{4}{2}$=0.1mol，體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案為：HN₃；2.24．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題的關(guān)鍵，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握，難度中等．