Question

8．X、Y、Z、R为短周期元素，原子序数依次增大．X的一种单质是自然界中最硬的物质；Y的单质在空气中含量最高．Z 的氧化物是常见的两性氧化物；R 基态原子最外层成对电子的数目和未成对电子 的数目相等．
（1）R 位于元素周期表第三周期，第ⅣA族．
（2）X、R 元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是H₂CO₃． （填化学式）
（3）Y 元素所在周期中，电负性最大的元素是F．
（4）X 和 R 形成的物质是一种超硬材料，其晶胞结构如右图所示，晶胞中 X 原子的个数是4．
（5）X 的单质完全燃烧生成的产物分子中，σ 键与 π 键的数目之比是1：1．
（6）Y 和 Z 所形成的化合物 ZY 难溶于水，但易发生水解．ZY 在 NaOH 溶液中水解的离子方程式是AlN+OH^-+H₂O=AlO₂^-+NH₃↑．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R为短周期元素，原子序数依次增大．X的一种单质是自然界中最硬的物质，则X为C元素；Y的单质在空气中含量最高，则Y为O元素．Z 的氧化物是常见的两性氧化物，则Z为Al；R 基态原子最外层成对电子的数目和未成对电子的数目相等，原子序数大于Al，故其核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p²，则R为Si，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、R为短周期元素，原子序数依次增大．X的一种单质是自然界中最硬的物质，则X为C元素；Y的单质在空气中含量最高，则Y为O元素．Z 的氧化物是常见的两性氧化物，则Z为Al；R 基态原子最外层成对电子的数目和未成对电子的数目相等，原子序数大于Al，故其核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p²，则R为Si．
（1）R为Si元素，原子序数为14，位于周期表中第三周期第ⅣA族，故答案为：三；ⅣA；
（2）X、R分别为C、Si元素，非金属性：C＞Si，则元素的最高价氧化物对应的水化物酸性：H₂CO₃＞H₂SiO₃，故答案为：H₂CO₃；
（3）Y为N元素，处于第二周期，同周期自左而右电负性增大，F元素电负性最强，故答案为：F；
（4）X和R形成的物质为是一种超硬材料为碳化硅，根据晶胞结构图可知，黑色球数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，白色球数目为4，则每个晶胞中含有X原子的数目为：4，故答案为：4；
（5）X的单质为碳，碳完全燃烧生成的产物为二氧化碳，其结构式为O=C=O，σ 键与 π 键的数目之比是1：1，故答案为：1：1；
（6）Y和Z所形成的化合物ZY为AlN，氮化铝水解生成氢氧化铝和氨气，则AlN在NaOH溶液中反应生成偏铝酸根离子和氨气，反应的离子方程式为：AlN+OH^-+H₂O=AlO₂^-+NH₃↑，
故答案为：AlN+OH^-+H₂O=AlO₂^-+NH₃↑．

点评 本题考查位置结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，正确推断各元素为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系．