Question

10．X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，其中X、M的單質在常溫下呈氣態(tài)，Y的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，W是地殼中含量最多的金屬元素，L的單質晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導體材料．用化學用語回答下列問題：
（1）M在元素周期表中的位置為第三周期第ⅦA族．
（2）Y、L、M的最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序是H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄（寫化學式）．
（3）原子序數(shù)比Y多2的元素的一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+0₂↑．
（4）寫出Z的最高價氧化物對應的水化物與單質W反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlOH₂^-+3H₂↑
（5）R與Y同周期，R的單質分子R₂中有3個共價鍵，R與L能形成一種新型無機非金屬材料，其化學式是Si₃N₄．
（6）碘是人體必需的微量元素之一，有“智力元素”之稱．我國從1989年開始，逐步以KIO₃取代KI加工碘鹽．已知在酸性溶液中可發(fā)生反應：I0₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，據(jù)此反應，可用試紙和一些生活中常見的物質設計實驗，證明食鹽中存在I0₃^-．可供選用的物質有：①自來水；②藍色石蕊試紙；③碘化鉀淀粉試紙；④淀粉；⑤食醋；⑥白酒；⑦食糖．你認為進行上述實驗時必須使用的物質是③⑤（填序號）．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，其中X、M的單質在常溫下呈氣態(tài)，Y的原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，則Y為C或S，Y的原子序數(shù)較小，則Y為C元素；X的原子序數(shù)小于C，且為氣體，那么X為H；Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，而且Z的原子序數(shù)比Y大，則Z為第三周期，為Na元素；W是地殼中含量最多的金屬元素，則W為Al元素；L的單質晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導體材料，則L為Si元素；M常溫為氣體，且原子序數(shù)大于Si，那么M是Cl，
（1）Cl原子序數(shù)為17，據(jù)此解答；
（2）元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強；
（3）比C多2的元素是O，雙氧水易分解生成水和氧氣，據(jù)此解答；
（4）Al與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（5）依據(jù)題意推斷R為N元素，據(jù)此解答即可；
（6）由題意可知，檢驗食鹽中存在IO₃^-，需把碘酸根還原為碘單質進行驗證，據(jù)此解答即可．

解答 解：X、Y、Z、W、L、M六種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，其中X、M的單質在常溫下呈氣態(tài)，Y的原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，則Y為C或S，Y的原子序數(shù)較小，則Y為C元素；X的原子序數(shù)小于C，且為氣體，那么X為H；Z在同周期的主族元素中原子半徑最大，而且Z的原子序數(shù)比Y大，則Z為第三周期，為Na元素；W是地殼中含量最多的金屬元素，則W為Al元素；L的單質晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導體材料，則L為Si元素；M常溫為氣體，且原子序數(shù)大于Si，那么M是Cl，
（1）Cl原子序數(shù)為17，有3個電子層，最外層電子數(shù)為7，處于第三周期第ⅦA族，故答案為：第三周期第ⅦA族；
（2）由于同一周期原子序數(shù)越大，非金屬性越強，同一主族，原子序數(shù)越小，非金屬性越強，即非金屬性Cl＞C＞Si，故酸性：H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄，故答案為：H₂SiO₃＜H₂CO₃＜HClO₄；
（3）雙氧水在二氧化錳催化下分解生成氧氣和水，化學反應方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+0₂↑，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+0₂↑；
（4）Al與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，單質與水不能拆，離子反應方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlOH₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlOH₂^-+3H₂↑；
（5）R與碳元素同周期，R的單質分子R₂中有3個共價鍵，則R為氮元素，N元素與Si元素一種新型無機非金屬材料，其化學式是Si₃N₄，故答案為：Si₃N₄；
（6）由題意可知，檢驗食鹽中存在IO₃^-，應首先發(fā)生反應IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，要實現(xiàn)該反應，必須先酸性條件下進行，并且提供淀粉和I^-，所以選擇碘化鉀淀粉試紙和白醋可實現(xiàn)該反應，故答案為：③⑤．

點評 本題考查結構性質位置關系、常用化學用語、元素化合物性質、實驗方案的設計等，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，注意基礎知識的理解掌握．