Question

（10分）X、Y、Z、W為短周期的四種元素，其最高正價依次為＋1、＋3、＋5、＋7，核電荷數按照Z、X、Y、W的順序增大。已知Z的原子次外層的電子數為2，W、X原子次外層電子數為8。
（1）請寫出元素Y的原子結構示意圖               ；其中元素W在周期表中的位置                               。
（2）用電子式表示X在空氣中生成的氧化物的形成過程：                          。
（3）X、Y、Z、W的原子半徑由大到小的順序為：                             。（用元素符號表示）
（4）請寫出W的單質與X的最高價氧化物對應水化物反應的離子方程式：                               。
（5）寫出Z與氫元素形成的10電子微粒化學式                     （任寫兩種）。
（6）元素X與元素Y相比，金屬性較強的是     （用元素符號表示），請舉一例實驗事實證明這一結論                                                          。

Answer 1

（10分）（1）（1分） 第三周期第ⅦA族（1分）
（2）（1分）
（3）Na＞Al＞Cl＞N （1分）   （4）Cl₂+ 2OH^－= Cl^－+ ClO^－+H₂O （2分）
（5）NH₃、NH₄⁺、NH₂^－（2分）
（6）Na （1分）     Na與水反應要比Al劇烈（1分）（其它合理答案也可）

試題分析：Z的原子次外層的電子數為2，最高價是＋5價，所以Z是氮元素。核電荷數按照Z、X、Y、W的順序增大，且W、X原子次外層電子數為8，所以根據其最高價可知，W是氯元素，X是Na，則Y是Al。
（1）Al的原子序數是13，所以原子結構示意圖為。氯元素的原子序數是17，所以位于第三周期第ⅦA族。
（2）鈉在空氣中生成氧化鈉，含有離子鍵的離子化合物，所以其形成過程是
。
（3）同周期自左向右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大，所以X、Y、Z、W的原子半徑由大到小的順序為Na＞Al＞Cl＞N。
（4）氯氣和氫氧化鈉溶液反應的離子方程式是Cl₂+ 2OH^－= Cl^－+ ClO^－+H₂O。
（5）氮元素和氫元素形成的10電子微粒有NH₃、NH₄⁺、NH₂^－等。
（6）由于鈉極易和水生成氫氣和氫氧化鈉，而A和水是不反應的，所以鈉的金屬性強于鋁的金屬性。
點評：該題以“周期表中元素的推斷”為載體，考查學生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質和相應原子結構的周期性遞變規律的認識和掌握程度。考查了學生對物質結構與性質關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力，對學生的能力要求較高。