Question

6．X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半徑最小，X與R的最外層電子數(shù)相等；Z的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，U的最高化合價(jià)和最低化合物的代數(shù)和為6；R和Q可形原子數(shù)之比為1：1和2：1的兩種化合物；R、T、U三者的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物兩兩之間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）T元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族；由上述元素中的四種元素形成的既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化學(xué)物為碳酸氫鈉、醋酸鈉、四羥基合鋁酸鈉等（寫(xiě)出其中一種物質(zhì)的名稱）．
（2）X、Z、Q三種元素的原子半徑由小到大順序?yàn)镠＜O＜C（填元素符號(hào)）．
（3）T、U兩元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O．
（4）下列可以判斷R和T金屬性強(qiáng)弱的是cd（填序號(hào)）．
a．單質(zhì)的熔點(diǎn)R比T低
b．單質(zhì)與酸反應(yīng)時(shí)，失電子數(shù)R比T少
c．單質(zhì)與水反應(yīng)R比T劇烈
d．最高價(jià)氧化物的水化物的堿性R比T強(qiáng)
（5）已知X、Q兩單質(zhì)組成的燃料電池每生成1mol液態(tài)水放出286KJ的能量，當(dāng)該電池工作生成3.6kg水時(shí)，電池產(chǎn)生的電能為9.5KW•h（已知該電池的能量轉(zhuǎn)化率為60%）．
（6）某同學(xué)用X、R兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成固體物質(zhì)RX，RX屬于離子化合物，且能與化合物X₂Q反應(yīng)生成X的單質(zhì)．
①RX的電子式為；RX與X₂Q反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaH+H₂O=NaOH+H₂↑．
②該同學(xué)認(rèn)為取X、R兩元素的單質(zhì)反應(yīng)后的固體物質(zhì)與X₂Q反應(yīng)，若能產(chǎn)生X的單質(zhì)，即可證明得到的固體物質(zhì)一定是純凈的RX．請(qǐng)判斷該方法是否合理并說(shuō)明理由不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也生成氫氣．

Answer 1

分析 X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半徑最小，則X為H元素．X與R的最外層電子數(shù)相等，二者原子序數(shù)相差大于2，故R為Na，可知Z、Q處于第二周期，Z的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，Z的原子最外層電子數(shù)為4，故Z為碳元素；U的最高化合價(jià)和最低化合物的代數(shù)和為6，則U為Cl，R和Q可形原子數(shù)之比為1：1和2：1的兩種化合物，則Q為O元素，R、T、U三者的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物兩兩之間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可推知T為Al．
（1）T為Al，元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族，由上述元素中的四種元素形成的既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化學(xué)物為碳酸氫鈉、醋酸鈉、四羥基合鋁酸鈉等；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，所有元素中H原子半徑最小；
（3）T、U兩元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為Al（OH）₃、HClO₄，二者發(fā)生中和反應(yīng)；
（4）物理性質(zhì)不能比較金屬性強(qiáng)弱，金屬性強(qiáng)弱與失去電子數(shù)目多少無(wú)關(guān)，與失去電子難易程度有關(guān)，可以根據(jù)金屬與水或酸反應(yīng)難易、劇烈程度以及最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱比較；
（5）計(jì)算生成3.6kg水時(shí)放出的熱量，再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化率計(jì)算，注意1kW．h=3600kJ；
（6）①RX為NaH，由于鈉離子與氫負(fù)離子構(gòu)成，NaH與H₂O反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣；
②如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也生成氫氣．

解答 解：X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X的原子半徑最小，則X為H元素．X與R的最外層電子數(shù)相等，二者原子序數(shù)相差大于2，故R為Na，可知Z、Q處于第二周期，Z的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，Z的原子最外層電子數(shù)為4，故Z為碳元素；U的最高化合價(jià)和最低化合物的代數(shù)和為6，則U為Cl，R和Q可形原子數(shù)之比為1：1和2：1的兩種化合物，則Q為O元素，R、T、U三者的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物兩兩之間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可推知T為Al．
（1）T為Al，元素在期表中的位置是第三周期ⅢA族，由上述元素中的四種元素形成的既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化學(xué)物為碳酸氫鈉、醋酸鈉、四羥基合鋁酸鈉等，
故答案為：第三周期ⅢA族；碳酸氫鈉、醋酸鈉、四羥基合鋁酸鈉等；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，所有元素中H原子半徑最小，故原子半徑：H＜O＜C，
故答案為：H＜O＜C；
（3）T、U兩元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為Al（OH）₃、HClO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3HClO₄=Al（ClO₄）₃+3H₂O；
（4）a．單質(zhì)的熔點(diǎn)屬于物理性質(zhì)，不能判斷金屬性強(qiáng)弱，故a錯(cuò)誤；
b．金屬性強(qiáng)弱與失去電子數(shù)目多少無(wú)關(guān)，與失去電子難易程度有關(guān)，故b錯(cuò)誤；
c．金屬性越強(qiáng)，單質(zhì)與水反應(yīng)越劇烈，故c正確；
d．金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，
故選：cd；
（5）氫氣、氧氣兩單質(zhì)組成的燃料電池每生成1mol液態(tài)水放出286KJ的能量，當(dāng)該電池工作生成3.6kg水時(shí)，生成水的物質(zhì)的量為$\frac{3600g}{18g/mol}$=200mol，則放出的熱量為286kJ×20=57200kJ，電池產(chǎn)生的電能為 57200kJ×60%=34320kJ，而1kW．h=3600kJ，故電池產(chǎn)生的電能為$\frac{34320}{3600}$=9.5KW•h，
故答案為：9.5；
（6）①RX為NaH，電子式為，NaH與H₂O反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaH+H₂O=NaOH+H₂↑，
故答案為：；NaH+H₂O=NaOH+H₂↑；
②如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也生成氫氣，該同學(xué)的說(shuō)法不合理，
故答案為：不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也生成氫氣．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合運(yùn)用，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)并靈活運(yùn)用，注意金屬性、非金屬性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)事實(shí)，要注意金屬氫化物有關(guān)問(wèn)題．