Question

【題目】自門捷列夫繪制第一張元素周期來以來，經(jīng)過多次的演變，出現(xiàn)了多種形式的元素周期表，其揭示的規(guī)律在多領城發(fā)揮了重要作用。下表是元素周期表中部分短周期主族元素的有關信息：

元素編號	元素性質或原子結構
T	核外有 5 種不同能量的電子，且最外層有 2 對成對電子
X	最高化合價為+7 價
Y	短周期主族元素原子中半徑最大
Z	最高價氧化物對應水化物具有兩性

（1）上述四種元素中，其簡單離子的半徑最小的是________（填離子符號）。

（2）T 和 X 對應的元素，其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性較強的是_______（填化學式）。

（3）用原子結構的知識，說明 T 和 X 對應元素的非金屬性的相對強弱。在 T 對應元素的氣態(tài)氫化物，其水溶液中滴加 X 單質的水溶液，現(xiàn)象是_______，寫出反應的離子方程式 _______。

（4）Y 和 Z 對應元素，其最高價氧化物對應水化物可發(fā)生反應。寫出該反應的離子方程式________。

（5）可用 Z 對應元素的單質，與氧化鐵反應來冶煉鐵。若反應中生成了11.2g單質，則轉移電子的數(shù)目為___。

Answer 1

【答案】Al3+ HCl 有淡黃色沉淀生成 H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓ Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 0.6NA或3.612×1023

【解析】

以上四種元素都為短周期主族元素， T原子核外有5種不同能量的電子，應為第三周期元素，軌道分布為1s、2s、2p、3s、3p，又因為最外層有 2 對成對電子，3p軌道上有4個電子，則T為S元素；短周期中最高化合價為+7價的元素為Cl元素，則X為Cl元素；短周期主族元素原子中半徑最大的元素為Na，則Y為Na元素；短周期中最高價氧化物對應水化物具有兩性為氫氧化鋁，則Z為Al元素。

（1）上述四種元素分別為鈉、鋁、硫、氯，鈉離子和鋁離子兩個電子層，硫離子和氯離子為三個電子層，則硫離子和氯離子的半徑大于鈉離子和鋁離子，鈉離子和鋁離子核外電子排布相同，但鋁離子的核電荷數(shù)大，半徑小，其簡單離子的半徑最小的是Al3+，

答案為：Al3+；

（2）T為S元素，X為Cl元素，其氣態(tài)氫化物分別為硫化氫和氯化氫，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，與化學鍵的鍵能大小有關，氯離子的半徑小于硫離子的半徑，則H-Cl的鍵長小于H-S的鍵長，鍵長越短，鍵能越大，其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性較強的是HCl，

答案為：HCl；

（3）T為S元素，X為Cl元素，T氣態(tài)氫化物為硫化氫，硫元素為最低價，具有還原性；X 單質的水溶液為氯水，氯水由強氧化性，硫化氫和氯水發(fā)生氧化還原反應，生成硫單質和氯化氫，向硫化氫的水溶液中滴加氯水，可觀察到溶液出現(xiàn)黃色渾濁，發(fā)生的離子反應為：H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓，

答案為：有淡黃色沉淀生成；H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓；

（4）Y為Na元素，Z為Al元素，其最高價氧化物對應水化物分別為氫氧化鈉和氫氧化鋁，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，可以與強堿反應，生成偏鋁酸鹽和水，該反應的離子方程式Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O，

答案為：Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O；

（5）Z為Al元素，金屬鋁和某些金屬氧化物組成鋁熱劑，發(fā)生鋁熱反應，利用鋁熱反應可以冶煉金屬，鋁與氧化鐵反應生成鐵和氧化鋁，反應方程式為Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，若反應中生成了11.2g鐵單質，即0.2mol，鐵由+3價變?yōu)?/span>0價，則轉移電子的數(shù)目為0.2mol×3×6.02×1023=0.6NA或3.612×1023，

答案為：0.6NA或3.612×1023。