Question

如表是短周期中部分元素的原子半徑及主要化合價．

元素代號	U	V	W	X	Y	Z
原子半徑/nm	0.037	0.157	0.066	0.070	0.077	0.143
主要化合價	+1	+1	-2	-3，+5	+2，+4	+3

請回答：
（1）Y在元素周期表中的位置是

 

，鎂條在盛有YW₂氣體的集氣瓶中燃燒的現(xiàn)象為

 

，化學方程式為

 

（2）V、W、Z三種元素的離子具有相同的電子層結構，三者的離子半徑由大到小順序是

 

（3）W、X、Y分別與U可形成10電子共價化合物，分別寫出它們的化學式

 

（4）現(xiàn)有Z與V₂W₂的固體混合物樣品，加入稀鹽酸至混合物完全溶解，所得的混合液中c（Z³⁺）：c（H⁺）：c（Cl^-）=1：2：8，則原固體混合物中，Z元素與W元素的質量比為

 

（最簡整數(shù)比）．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：主族元素中，元素最高化合價與其族序數(shù)相等，最大化合價=族序數(shù)-8，同一主族元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而增大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，根據(jù)表中化合價知，U、V為第IA族元素，W屬于第VIA族元素，X屬于第VA族元素，Y屬于第IV族元素，Z屬于第IIIA族元素，U原子半徑最小則U為H元素，X原子半徑和Y相近且X原子半徑小于Y且都小于V，則Y為C、X為N元素、V為Na元素；Z原子半徑和V相近，則Z為Al元素；W原子半徑小于X，則W為O元素，據(jù)此答題．

解答： 解：主族元素中，元素最高化合價與其族序數(shù)相等，最大化合價=族序數(shù)-8，同一主族元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而增大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，根據(jù)表中化合價知，U、V為第IA族元素，W屬于第VIA族元素，X屬于第VA族元素，Y屬于第IV族元素，Z屬于第IIIA族元素，U原子半徑最小則U為H元素，X原子半徑和Y相近且X原子半徑小于Y且都小于V，則Y為C、X為N元素、V為Na元素；Z原子半徑和V相近，則Z為Al元素；W原子半徑小于X，則W為O元素，
（1）Y為碳元素，在元素周期表中第二周期第ⅣA族，鎂條在盛有CO₂氣體的集氣瓶中燃燒會產(chǎn)生氧化鎂和碳，所以可以看到有黑煙產(chǎn)生，化學方程式為CO₂+2Mg

點燃  .

2MgO+C，
故答案為：第二周期第ⅣA族；有黑煙產(chǎn)生；CO₂+2Mg

點燃  .

2MgO+C；
（2）V是Na元素、W是O元素、Z為Al元素，電子層結構相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以Na、O、Al三種元素的離子具有相同的電子層結構，三者的離子半徑由大到小順序是O^2-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案為：O^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（3）W、X、Y分別與U可形成10電子共價化合物，它們分別為H₂O、NH₃、CH₄，故答案為：H₂O、NH₃、CH₄；
（4）反應有HCl剩余，溶液為NaCl、HCl、AlCl₃混合溶液，同一溶液中離子濃度之比等于物質的量之比，令n（Al³⁺）、n（H⁺）、n（Cl^-）分別為1mol、2mol、8mol，根據(jù)電荷守恒，可知n（Na⁺）=n（Cl^-）-n（H⁺）-3n（Al³⁺）=8mol-2mol-1mol×3=3mol，結合守恒可知，原混合物中n（Al）=n（Al³⁺）=1mol，n（O原子）=n（Na⁺）=3mol，故m（Al）：（O元素）=1mol×27g/mol：3mol×16g/mol=9：16，
故答案為：9：16．

點評：本題主要考查了常見元素化合物知識、離子半徑比較、10電子結構、化學計算等知識，中等難度，解題的關鍵是元素推斷，答題的難點是計算，答題時要注意運用守恒思想進行化學計算．