Question

（2013?浦東新區三模）現有部分短周期主族元素的有關信息，如下表：

元素編號	T	X	Y	Z	W
元素的性質或原子結構情況	短周期主族元素中原子半徑最大	最外層上的電子數比次外層少1個且單質是氣體	核外共有13種運動狀態不同的電子	若低溫蒸發液態空氣，因其沸點較低可先獲得它的單質	核外有5種不同能量的電子且其中有兩個未成對的電子

（1）Y的最外層電子排布式是

3s²3p¹

，它的單質與碳生成的化合物與水反應生成甲烷和白色沉淀．寫出該反應的化學方程式

Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄↑

．
（2）元素T的單質與水反應的離子方程式是

2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑

，
在短周期主族元素中，X元素與其相鄰元素的原子半徑從小到大的順序是_

F＜Cl＜S

（寫元素符號）．
（3）W形成的一種單質，其式量為256，易溶于CS₂，該單質的化學式為

S₈

，它屬于_

分子

晶體（寫晶體類型）．
（4）如圖為Z元素所在周期氣態氫化物R-H鍵的鍵能大小，則該周期元素氣態氫化物鍵能大小與鍵長的關系為

除CH₄外，鍵長減小，鍵能增大

刪除此空

（用文字簡述）．

Answer 1

分析：T是短周期主族元素中原子半徑最大，故T為Na元素；X原子的最外層上的電子數比次外層少1個且單質是氣體，若X有2個電子層，為Li元素，不是氣體，不符合題意，若X處于第三周期，則最外層電子數為8-1=7，故為Cl元素，單質為氣體，符合題意；Y原子的核外共有13種運動狀態不同的電子，則Y原子核外電子數為13，為Al元素；若低溫蒸發液態空氣，因其沸點較低可先獲得Z的單質，故Z為N元素；W原子核外有5種不同能量的電子，則原子有5個不同的能級，且其中有兩個未成對的電子，則原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，W形成的一種單質，易溶于CS₂，單質為分子晶體，則W為S元素．

解答：解：T是短周期主族元素中原子半徑最大，故T為Na元素；X原子的最外層上的電子數比次外層少1個且單質是氣體，若X有2個電子層，為Li元素，不是氣體，不符合題意，若X處于第三周期，則最外層電子數為8-1=7，故為Cl元素，單質為氣體，符合題意；Y原子的核外共有13種運動狀態不同的電子，則Y原子核外電子數為13，為Al元素；若低溫蒸發液態空氣，因其沸點較低可先獲得Z的單質，故Z為N元素；W原子核外有5種不同能量的電子，則原子有5個不同的能級，且其中有兩個未成對的電子，則原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，W形成的一種單質，易溶于CS₂，單質為分子晶體，則W為S元素，
（1）Y原子核外電子數為13，為Al元素，最外層電子排布為3s²3p¹，與碳生成的化合物為Al₄C₃，Al₄C₃水解生成氫氧化鋁沉淀與甲烷，反應方程式為Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄↑，
故答案為：3s²3p¹；Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄↑；
（2）鈉與水反應生成氫氧化鈉與水，反應離子方程式為2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
在短周期主族元素中，與Cl元素相鄰元素為F、S，同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑F＜Cl＜S，
故答案為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，F＜Cl＜S；
（3）硫元素形成的一種單質，其式量為256，故分子式為S₈，易溶于CS₂，為分子晶體，故答案為：S₈；分子；
（4）由圖可知，該周期元素氣態氫化物鍵能大小與鍵長的關系為：除CH₄外，鍵長減小，鍵能增大，故答案為：除CH₄外，鍵長減小，鍵能增大．

點評：本題考查結構位置性質關系、半徑比較、晶體類型與性質，元素化合物的性質等，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，注意根據碳元素的化合價確定金屬碳化物水解產物．