Question

3．現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結構如下表：

元素編號	元素性質(zhì)或原子結構
X	最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍
Y	常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性
Z	第三周期元素的簡單離子中半徑最小

（1）元素X的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是¹⁴₆C（用元素符號表示）元素Z的離子結構示意圖為．
（2）元素Y的與氫元素形成一種離子YH₄⁺，則檢驗溶液中存在該離子的方法是取少許溶液（或待測液），加入NaOH溶液后加熱，能產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明溶液中存在NH₄⁺，反之，不存在NH₄⁺．
（3）寫出Z元素最高價氧化物對應的水化物與NaOH溶液反應的離子方程式：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（4）元素X與元素Y相比，非金屬性較強的是N（用元素符號表示）．下列表述中證明這一事實的是bc．
a．常溫下X的單質(zhì)和Y的單質(zhì)狀態(tài)不同
b．Y的最高價氧化物水化物的酸性比X的最高價氧化物水化物的酸性強
c．X與Y形成的化合物中X元素呈正價態(tài)
（5）探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學習的重要方法之一．X、Y、Z三種元素的單質(zhì)中化學性質(zhì)明顯不同于其他兩種單質(zhì)是Al（用元素符號表示），理由Al為金屬單質(zhì)，其余為非金屬單質(zhì)．

Answer 1

分析 短周期元素中，X元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，X原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則X為碳元素；常溫下Y元素單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性，則Y為氮元素；Z是第三周期元素的簡單離子中半徑最小的，故Z為Al．
（1）碳元素的一種同位素可測定文物年代，該核素含有8個中子；Z為Al元素，質(zhì)子數(shù)為13，離子核外有2個電子層，各層電子數(shù)為2、8；
（2）N元素與氫元素形成一種離子為NH₄⁺，利用與堿反應生成的氨氣能產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍檢驗；
（3）Z元素最高價氧化物對應的水化物為Al（OH）₃，與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉與水；
（4）同周期隨原子序數(shù)增大非金屬性增強，可以利用單質(zhì)與氫氣反應難易程度、氫化物穩(wěn)定性、最高價含氧酸的酸性、元素形成的化合物中元素化合價等判斷；
（5）Al為金屬單質(zhì)，其余為非金屬單質(zhì)，Al的性質(zhì)不同于其他兩種單質(zhì)．

解答 解：短周期元素中，X元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，X原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則X為碳元素；常溫下Y元素單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性，則Y為氮元素；Z是第三周期元素的簡單離子中半徑最小的，故Z為Al．
（1）碳元素的一種同位素可測定文物年代：這種同位素的符號是¹⁴₆C，Z為Al元素，質(zhì)子數(shù)為13，離子核外有2個電子層，各層電子數(shù)為2、8，其原子結構示意圖為：，
故答案為：¹⁴₆C；；
（2）N元素與氫元素形成一種離子為NH₄⁺，則檢驗溶液中存在該離子的方法是：取少許溶液（或待測液），加入NaOH溶液后加熱，能產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明溶液中存在NH₄⁺，反之，不存在NH₄⁺，
故答案為：取少許溶液（或待測液），加入NaOH溶液后加熱，能產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明溶液中存在NH₄⁺，反之，不存在NH₄⁺；
（3）Z元素最高價氧化物對應的水化物為Al（OH）₃，與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）C、N同周期，隨原子序數(shù)增大非金屬性增強，故N元素非金屬性較強，
a．單質(zhì)的狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，不能比較非金屬性強弱，故a錯誤；
b．Y（N元素）的最高價氧化物水化物的酸性比X（碳）的最高價氧化物水化物的酸性強，說明Y（N）的非金屬性更強，故b正確；
c．X（碳）與Y（N）形成的化合物中X元素呈正價態(tài)，說明Y（N）元素對鍵合電子吸引能力更強，Y（N）的非金屬性更強，故c正確，
故答案為：N；bc；
（5）Al為金屬單質(zhì)，其余為非金屬單質(zhì)，Al的性質(zhì)不同于其他兩種單質(zhì)，
故答案為：Al；Al為金屬單質(zhì)，其余為非金屬單質(zhì)．

點評 本題考查結構性質(zhì)位置關系應用，難度不大，推斷元素是解題關鍵，注意掌握金屬性、非金屬性強弱比較實驗事實，側重對基礎知識的鞏固．