Question

【題目】清代化學家徐壽創立了化學元素的中文名稱和造字原則，推動了化學知識在中國的傳播和應用。物質A由原子序數依次增大的短周期元素X、Y、Z組成，其中Z為金屬元素，X、Y、Z簡單離子的核外電子排布相同，物質A的結構式如圖所示：

回答下列問題：

（1）Y、Z元素的名稱為徐壽確定并使用至今，Y在周期表中的位置是__________。

（2）比較X、Y、Z簡單離子的半徑大小（用對應離子符號表示）__________。

（3）在YZO2與YX的混合液中，通入足量CO2是工業制取A的一種方法，寫出該反應的化學方程式__________。

（4）與X同主族的元素溴和碘可以發生下列置換反應：Br2+2I-=2Br-+I2，I2+2BrO3-＝2IO3-+Br2，這兩個置換反應矛盾嗎？簡述理由__________。

Answer 1

【答案】第三周期第ⅠA族 F＞Na+＞Al3+ NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3 不矛盾。前者Br2是氧化劑，I2是氧化產物，氧化劑的氧化性大于氧化產物；后者I2是還原劑，Br2是還原產物，還原劑的還原性大于還原產物。（不矛盾；前者是“Br”得電子傾向強于“I”，后者是“I”失電子傾向強于“Br”）

【解析】

分析A的結構式，其中Y形成+1價的陽離子，X可形成一個共價鍵，Z成六個共價鍵，X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期元素，其中Z為金屬元素。由此可推斷X形成-1價的陰離子，可推測X為F元素，根據X和Z形成顯-3價的陰離子，可知Z應顯+3價，且Z為金屬元素，則Z為Al元素。由X、Y、Z簡單離子的核外電子排布相同，可知Y為Na元素，據此進行分析。

（1）Na元素在元素周期表中位于第三周期第ⅠA族，答案為：第三周期第ⅠA族；

（2）根據核外電子排布相同時，核電荷數越大，離子半徑越小，X、Y、Z簡單離子的核外電子排布相同，則其離子半徑大小關系為：F＞Na+＞Al3+；答案為：F＞Na+＞Al3+；

（3）根據題意及原子守恒，可知化學反應方程式為：NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3；答案為：NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3；

（4）不矛盾；分析兩個反應，在前一個反應中，Br2作為氧化劑，將I-氧化為I2，I2為氧化產物，體現了氧化性：Br2＞I2；在后一個反應中，BrO3-中Br的化合價降低，被還原為Br2，Br2為還原產物，I2作為還原劑，體現了還原性：I2＞Br2。答案為：不矛盾；前者Br2是氧化劑，I2是氧化產物，氧化劑的氧化性大于氧化產物；后者I2是還原劑，Br2是還原產物，還原劑的還原性大于還原產物。（不矛盾；前者是“Br”得電子傾向強于“I”，后者是“I”失電子傾向強于“Br”）。