Question

20．X、Y、Z、W、R是短周期中的常見元素，其相關(guān)信息如表：

元素	相關(guān)信息
X	原子核內(nèi)無中子
Y	組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，其最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為2
Z	地殼中含量最高的元素
W	原子質(zhì)量數(shù)為23，中子數(shù)為12
R	其離子是第三周期金屬元素的離子中半徑最小的

（1）Y、Z、W、R四種元素的原子半徑從大到小的順序是Na＞Al＞N＞O（用元素符號(hào)表示）．
（2）Y₂電子式為，X、Y、Z形成的化合物可用作化肥，該物質(zhì)所含化學(xué)鍵的類型是離子、共價(jià)（填共價(jià)或離子）；X與Z形成的18e^-微粒的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H．
（3）砷（As）是人體必需的微量元素，與Y同一主族，As原子比Y原子多兩個(gè)電子層，則砷的原子序數(shù)為33，其最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為As₂O₅．該族第二到四周期元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從大到小的順序是NH₃＞PH₃＞AsH₃（用化學(xué)式表示）．
（4）W在元素周期表中的位置為第三周期第ⅠA族，能夠說明W和R金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)有cd．
a．W單質(zhì)的熔點(diǎn)比R單質(zhì)的熔點(diǎn)低          
b．W的化合價(jià)比R的低
c．常溫下W單質(zhì)與水的反應(yīng)很劇烈，而R單質(zhì)在加熱條件下與水反應(yīng)現(xiàn)象不明顯
d．W最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比R強(qiáng)
（5）寫出工業(yè)上冶煉R的化學(xué)反應(yīng)方程式2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{熔融}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R是短周期中的常見元素，X原子核內(nèi)無中子，X為H；Y是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，其最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為2，則Y為N；Z是地殼中含量最高的元素，則Z是O；W質(zhì)量數(shù)為23，中子數(shù)為12，W的質(zhì)子數(shù)是11，為Na；R其離子是第三周期金屬元素的離子中半徑最小的，R為Al，一般電子層數(shù)越多半徑越大，相同電子層數(shù)，原子序數(shù)越小半徑越大；元素非金屬性越強(qiáng)氫化物越穩(wěn)定；工業(yè)上用電解熔融氧化鋁制備鋁，據(jù)此分析回答．

解答 解：X、Y、Z、W、R是短周期中的常見元素，X原子核內(nèi)無中子，X為H；Y是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，其最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為2，則Y為N；Z是地殼中含量最高的元素，則Z是O；W質(zhì)量數(shù)為23，中子數(shù)為12，W的質(zhì)子數(shù)是11，為Na；R其離子是第三周期金屬元素的離子中半徑最小的，R為Al，
（1）一般電子層數(shù)越多半徑越大，相同電子層數(shù)，原子序數(shù)越小半徑越大，所以N、O、Na、Al四種元素的原子半徑從大到小的順序是Na＞Al＞N＞O，
故答案為：Na＞Al＞N＞O；
（2）Y₂為氮?dú)�，電子式�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201607/231/e0f7373d.png" style="vertical-align:middle" />，X、Y、Z形成的化合物可用作化肥，該物質(zhì)為硝酸銨，所含化學(xué)鍵的類型是離子鍵和共價(jià)鍵，
故答案為：；離子、共價(jià)；
（3）砷（As）是人體必需的微量元素，與N元素同一主族，As原子比N原子多兩個(gè)電子層，則砷的原子序數(shù)為7++8+18=33，砷的最高化合價(jià)為+5價(jià)，所以其最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為As₂O₅，同一主族元素中，隨著原子序數(shù)的增大其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減小，所以該族2～4周期元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從大到小的順序是NH₃＞PH₃＞AsH₃ ，
故答案為：33；As₂O₅；NH₃＞PH₃＞AsH₃ ；
（4）鈉有三個(gè)電子層，最外層有1個(gè)電子，為與周期表中第三周期第ⅠA族，熔沸點(diǎn)高低、化合價(jià)與金屬性無必然聯(lián)系，不能用于判斷金屬性強(qiáng)弱，金屬與水反應(yīng)越劇烈金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)金屬性越強(qiáng)，故ab錯(cuò)誤，cd正確，
故答案為：第三周期第ⅠA族；cd；
（5）工業(yè)上用電解熔融氧化鋁制備鋁，方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{熔融}$4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{熔融}$4Al+3O₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，題目難度中等，正確推斷元素的種類為解答該題的關(guān)鍵，涉及了原子結(jié)構(gòu)、電子式、化學(xué)鍵、金屬性、金屬冶煉等知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生熟練掌握元素化合物的基礎(chǔ)知識(shí)．