Question

【題目】為紀(jì)念元素周期表誕生150周年，IUPAC等從世界范圍征集優(yōu)秀青年化學(xué)家提名，形成一張“青年化學(xué)家元素周期表”，向世界介紹118位優(yōu)秀青年化學(xué)家，有8位中國青年化學(xué)家成為“N、Hg、U”等元素的代言人。回答下列問題：

（1）N在周期表中的位置是__。

（2）下列有關(guān)性質(zhì)的比較，能用元素周期律解釋的是__。

a．酸性：HCl＞H2SO3 b．非金屬性：O＞S

c．堿性：NaOH＞Mg(OH)2 d．熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3

（3）非金屬性：Cl＞Br，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因__，用一個(gè)離子方程式證明__。

（4）科學(xué)家合成了一種新化合物（如圖所示），其中R、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是Y核外電子數(shù)的一半。

①Y的元素符號為__。②X的氫化物的電子式__。

Answer 1

【答案】第二周期第ⅤA族 bc 氯與溴最外層電子數(shù)相同，氯比溴少一層，原子半徑比溴小，得電子能力比溴強(qiáng)，非金屬性Cl>Br Cl2+2Br-=Br2+2Cl- Si

【解析】

(1)N的核電荷數(shù)是7，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為；

(2)結(jié)合同周期、同主族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律分析；

(3)單質(zhì)之間的置換反應(yīng)可說明非金屬性強(qiáng)弱；

(4)R、X、Y、Z為同一短周期元素，根據(jù)圖知，Y能形成4個(gè)共價(jià)鍵、Z能形成1個(gè)共價(jià)鍵，則Y位于第IVA族、Z位于第VIIA族，且Z核外最外層電子數(shù)是Y核外電子數(shù)的一半，Z最外層7個(gè)電子，則Y原子核外有14個(gè)電子，故Y為Si元素，Z為Cl元素；該陰離子中Cl元素為-1價(jià)、Si元素為+4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)的代數(shù)和為-1價(jià)可知，X為-3價(jià)，則X為P元素；根據(jù)陽離子所帶電荷知，R為Na元素，據(jù)此解答。

(1)N原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則N在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族；

(2)a．元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性：Cl＞S，則酸性：HClO4＞H2SO4，而HCl的酸性大于HCl＞H2SO3無法用元素周期律解釋，故a錯(cuò)誤；

b．同主族元素從上到下非金屬性依次減弱，則非金屬性：C＞S，能用元素周期律解釋，故b正確；

c．元素的金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性：Na＞Mg，則堿性：NaOH＞Mg(OH)2，能用元素周期律解釋，故c正確；

d．酸式碳酸鹽易分解，碳酸鹽難分解，則熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3，不能用元素周期律解釋，故d錯(cuò)誤；

(3)氯與溴最外層電子數(shù)相同，氯比溴少一層，原子半徑比溴小，得電子能力比溴強(qiáng)，非金屬性Cl>Br，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，則Cl2+2Br-=Br2+2Cl-可證明非金屬性：Cl＞Br；

(4)通過以上分析知：R、X、Y、Z分別為Na、P、Si、Cl元素；

①由分析知：Y的元素符號為Si；

②X為P元素，其氫化物的分子式為PH3，是共價(jià)化合物，則其電子式為。