Question

14．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如右圖所示．其中Z的單質(zhì)是一種重要半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域．

		W	X
Y		Z

（1）W在元素周期表中的位置是第二周期第ⅣA族．
（2）Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（3）下列選項(xiàng)中，能證明元素非金屬性X強(qiáng)于W的是CD．
A．原子序數(shù)：X＞W(wǎng)                  B．最低化合價(jià)：X＞W(wǎng)
C．最簡單氫化物的穩(wěn)定性：X＞W(wǎng)      D．最高價(jià)氧化物的水化物酸性：X＞W(wǎng)
（4）元素周期表中與Z同周期的某金屬元素形成的單質(zhì)A，可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化：

其中化合物D是一種白色沉淀，則B中溶質(zhì)的化學(xué)式為NaAlO₂；C轉(zhuǎn)化生成D的離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（5）表中Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為Y（OH）_n，在T℃時(shí)，其飽和溶液能使酚酞試液變紅，原因是其溶液中的c（OH^-）=2×10^-4 mol•L^-1（填計(jì)算數(shù)值，已知：T℃，Ksp[Y（OH）_n]=4.0×l0^-12）．

Answer 1

分析 短周期元素W、X、Y、Z，Z元素的單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，則Z為Si元素；由元素在周期表中的位置可知，Y為鎂元素、W為碳元素、X為氮元素．
（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)；
（2）Si原子核外有14個(gè)電子，有3個(gè)電子層，各層電子數(shù)為2、8、4；
（3）元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，與原子序數(shù)及化合價(jià)無關(guān)；
（4）金屬鋁在第三周期，能與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，能與氯氣該反應(yīng)生成氯化鋁，偏鋁酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁白色沉淀，氯化鋁與一水合氨反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，故B中的溶質(zhì)是偏鋁酸鈉；
（5）在T℃時(shí)，其飽和溶液中c（Mg²⁺）為x，則c（OH^-）=2x，代入溶度積計(jì)算c（OH^-）．

解答 解：短周期元素W、X、Y、Z，Z元素的單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，則Z為Si元素；由元素在周期表中的位置可知，Y為鎂元素、W為碳元素、X為氮元素，
（1）W為碳，C在元素周期表中的位置是：第二周期第ⅣA族，故答案為：第二周期第ⅣA族；
（2）Z為Si，Si的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，故答案為：；
（3）元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，與原子序數(shù)及化合價(jià)無關(guān)，故答案為：CD；
（4）金屬鋁在第三周期，能與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，能與氯氣該反應(yīng)生成氯化鋁，偏鋁酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁白色沉淀，氯化鋁與一水合氨反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，故B中的溶質(zhì)是偏鋁酸鈉，化學(xué)式為NaAlO₂，氯化鋁與一水和氨反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，離子反應(yīng)方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：NaAlO₂；Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）Ksp[Mg（OH）₂]=4.0×10^-12，在T℃時(shí)，其飽和溶液中c（Mg²⁺）為x，則c（OH^-）=2x，那么x×（2x）²=4.0×10^-12，故x=10^-4mol/L，那么c（OH^-）=2x=2×10^-4，故答案為：2×10^-4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系及應(yīng)用，涉及核外電子排布、無機(jī)物推斷、溶度積有關(guān)計(jì)算等，題目難度中等．