Question

9．元素周期表是元素周期律的反映，元素在周期表中的位置、元素的原子结构和元素的性质存在密切关系．
（1）如表是部分边线未画出的周期表，表中的序号分别代表某一化学元素．根据表中所列元素，回答下列有关问题：

①常温下单质为液体的化学式是Br₂；最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素符号是K；其氧化物为光导纤维重要材料的元素名称是硅；e元素原子的最外层电子数为5．
②上述元素中属于过渡元素的有fg（填序号）；元素周期表中的主、副族序数与周期表的列数有一定关系，f元素在周期表中的位置为第四周期ⅣB族．
③第二周期中，最高正价和主族序数相等的元素符号为C、N，元素最高价氧化物的水化物和其氢化物能发生化合反应，化学方程式为NH₃+HNO₃=NH₄NO₃．
（2）部分元素的原子结构特点如表：

元素	相关信息
X	第二层的电子数是第一层电子数的3倍
Y	元素的原子中没有中子
Z	第二层电子数是第一层和第三层电子数之和
X、W、M	X2-、W2+、M3+具有相同的电子层结构

①W²⁺的结构示意图．
②等质量单质M分别与过量的强酸和强碱反应，生成H₂的物质的量之比为1：1．
③能说明X单质的氧化性比Z单质的氧化性强的化学方程式为O₂+2H₂S=2S↓+2H₂O．
④z形成的两核18电子微粒与X形成的两核10电子微粒反应生成另外18电子和10电子两种微粒的离子方程式为HS^-+OH^-=S^2-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）由元素在周期表中的位置可知，a为H、b为C、c为N、d为Si、e为P、f为Ti、g为Fe、h为Br、i为F、j为K．
①常温下溴单质为液态；金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；二氧化硅用作制光导纤维；e处于第15列，为VA族元素；
②长周期中第3～12列为过渡元素；由f的位置可知，其处于第四周期ⅣB族；
③主族元素中O、F除外，其它元素的最高正化合价等于其族序数；氮元素最高价氧化物的水化物和其氢化物能发生化合反应生成硝酸铵；
（2）X元素原子第二层的电子数是第一层电子数的3倍，第二层电子数为6，则X为O元素；Y元素的原子中没有中子，则Y为H元素；Z元素原子第二层电子数是第一层和第三层电子数之和，则第三层电子数为8-2=6，故Z为S；X^2-、W²⁺、M³⁺具有相同的电子层结构，则W为Mg、M为Al．
①W²⁺离子为Mg²⁺，质子数为12，核外电子数为10，各层电子数为2、8；
②Al分别与过量的强酸和强碱反应生成氢气，根据电子转移守恒可知生成氢气相等；
③利用单质之间的相互置换反应能说明X单质的氧化性比Z单质的氧化性；
④Z形成的两核18电子微粒为HS^-，X形成的两核10电子微粒为OH^-，二者反应生成S^2-与H₂O．

解答 解：（1）由元素在周期表中的位置可知，a为H、b为C、c为N、d为Si、e为P、f为Ti、g为Fe、h为Br、i为F、j为K．
①常温下Br₂单质为液态；K的金属性最强，故KOH的碱性最强，硅的氧化物--二氧化硅用作制光导纤维；e处于第15列，为VA族元素，最外层电子数为5，
故答案为：Br₂；K；硅；5；
②长周期中第3～12列为过渡元素，上述元素中属于过渡元素的有fg；由f的位置可知，其处于第四周期ⅣB族，
故答案为：fg；第四周期ⅣB族；
③主族元素中O、F除外，其它元素的最高正化合价等于其族序数，第二周期中，最高正价和主族序数相等的元素符号为C、N；氮元素最高价氧化物的水化物和其氢化物能发生化合反应生成硝酸铵，反应方程式为：NH₃+HNO₃=NH₄NO₃，
故答案为：C、N；NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
（2）X元素原子第二层的电子数是第一层电子数的3倍，第二层电子数为6，则X为O元素；Y元素的原子中没有中子，则Y为H元素；Z元素原子第二层电子数是第一层和第三层电子数之和，则第三层电子数为8-2=6，故Z为S；X^2-、W²⁺、M³⁺具有相同的电子层结构，则W为Mg、M为Al．
①W²⁺离子为Mg²⁺，质子数为12，核外电子数为10，各层电子数为2、8，离子结构示意图为：，
故答案为：；
②Al分别与过量的强酸和强碱反应生成氢气，根据电子转移守恒可知生成氢气相等，即生成氢气物质的量之比为1：1，
故答案为：1：1；
③能说明氧气的氧化性比硫的氧化性强的化学方程式为：O₂+2H₂S=2S↓+2H₂O，
故答案为：O₂+2H₂S=2S↓+2H₂O；
④Z形成的两核18电子微粒为HS^-，X形成的两核10电子微粒为OH^-，二者反应生成S^2-与H₂O，反应离子方程式为：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O，
故答案为：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，熟练掌握元素周期表结构与元素周期律，有利于对基础知识的巩固．