Question

下表是短周期中部分元素的原子半徑及主要化合價(jià)．

元素代號(hào)	U	V	W	X	Y	Z
原子半徑/nm	0.037	0.157	0.066	0.070	0.077	0.143
主要化合價(jià)	+1	+1	-2	-3+5	+2+4	+3

請(qǐng)回答：（1）X在元素周期表中的位置是

 

．
（2）V、W、Z三種元素的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，三者的離子半徑由大到小順序是

 

（用離子符號(hào)表示）．用離子方程式表示出Z離子可作凈水劑的原因：

 

（3）某些元素可形成既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物，寫出其中一種化合物的電子式

 

（4）1g YU₄氣體完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)，放出a kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

（5）現(xiàn)有Z與V₂W₂的固體混合物樣品，加入稀鹽酸至混合物完全溶解，所得的混合液中c（Z³⁺）：c（H⁺）：c（Cl^-）=1：2：8，則原固體混合物中，Z元素與W元素的質(zhì)量比為

 

（最簡(jiǎn)整數(shù)比）．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專題：

分析：主族元素中，元素最高化合價(jià)與其族序數(shù)相等，最大化合價(jià)=族序數(shù)-8，同一主族元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而增大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，
由表中短周期元素的原子半徑和化合價(jià)可知，U、V為第IA族元素，W屬于第VIA族元素，X屬于第VA族元素，Y屬于第IV族元素，Z屬于第IIIA族元素，U原子半徑最小則U為H元素，X原子半徑和Y相近且X原子半徑小于Y且都小于V，則Y為C、X為N元素、V為Na元素；
Z原子半徑和V相近，則Z為Al元素；
W原子半徑小于X，則W為O元素，以此來(lái)解答．

解答： 解：由表中短周期元素的原子半徑和化合價(jià)可知，U、V為第IA族元素，W屬于第VIA族元素，X屬于第VA族元素，Y屬于第IV族元素，Z屬于第IIIA族元素，U原子半徑最小則U為H元素，X原子半徑和Y相近且X原子半徑小于Y且都小于V，則Y為C、X為N元素、V為Na元素；
Z原子半徑和V相近，則Z為Al元素；
W原子半徑小于X，則W為O元素，
（1）X為N元素，N原子核外有2個(gè)電子、最外層電子數(shù)為5，所以N元素在元素周期表中的位置是第二周期第VA族，故答案為：第二周期第VA族；
（2）V是Na元素、W是O元素、Z為Al元素，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以Na、O、Al三種元素的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，三者的離子半徑由大到小順序是O^2-＞Na⁺＞Al³⁺，鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附性，能吸附水中懸浮物而凈水，離子方程式為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺，故答案為：O^2-＞Na⁺＞Al³⁺；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（3）上述某些元素可形成既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物如NaOH，NaOH電子式為，故答案為：；
（4）1g YU₄氣體完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)，放出a kJ的熱量，則1mol甲烷完全燃燒放出16akJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-16a kJ/mol，故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-16a kJ/mol；
（5）Al與Na₂O₂的固體混合物樣品，加入稀鹽酸至混合物完全溶解，所得的混合液中c（Al³⁺）：c（H⁺）：c（Cl^-）=1：2：8，設(shè)濃度分別為1mol/L、2mol/L、8mol/L，由電荷守恒可知，c（Na⁺）=8-2-1×3=3mol/L，則由原子守恒可知，n（Na）=n（O），所以Z元素與W元素的質(zhì)量比為

1mol/L×VL×27g/mol

3mol/L×VL×16g/mol

=9：16，
故答案為：9：16．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，涉及離子半徑大小比較、鹽類水解、電子式的書(shū)寫及守恒法計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)即可解答，注意原子結(jié)構(gòu)、元素周期律等知識(shí)點(diǎn)的靈活運(yùn)用，題目難度不大．