Question

12．W、X、Y、Z是原子序数1～18的元素，它们的原子核外电子层数相同且原子序数依次增大，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．
（1）W、X各自的最高价氧化物的水化物可以发生反应生成盐和水，该反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（2）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中发生反应生成两种强酸，反应的化学方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl．
（3）比较Y、Z气态氢化物的稳定性HCl＞H₂S（用化学式表示）；除了可以通过比较Y、Z气态氢化物的稳定性来验证Y、Z的非金属性外，请你再设计一个简单的实验，来验证Y与Z的非金属性强弱在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液变浑浊，证明Cl的非金属性强于S，反应方程式为Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl
（4）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是：S^2-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z是原子序数1～18的元素，它们的原子核外电子层数相同，为同一周期元素，且原子序数依次增大，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．
（1）W、X各自的氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，可推知W为Na、X为Al；
（2）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中发生反应生成两种强酸，则Y为S元素，Z为Cl元素，该反应为二氧化硫与氯气反应生成硫酸与HCl；
（3）非金属性越强，对应氢化物越稳定；可以利用单质之间相互置换反应等进行验证；
（4）电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大．

解答 解：W、X、Y、Z是原子序数1～18的元素，它们的原子核外电子层数相同，为同一周期元素，且原子序数依次增大，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素．
（1）W、X各自的氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，可推知W为Na、X为Al，该反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中发生反应生成两种强酸，则Y为S元素，Z为Cl元素，该反应为二氧化硫与氯气反应生成硫酸与HCl，反应方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl，
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl；
（3）非金属性Cl＞S，非金属性越强，对应氢化物越稳定，故氢化物稳定性：HCl＞H₂S，可以利用单质之间相互置换反应等进行验证，具体实验方案为：在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液变浑浊，证明Cl的非金属性强于S，反应方程式为Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl，
故答案为：HCl＞H₂S；在Na₂S的溶液中通入Cl₂，若溶液变浑浊，证明Cl的非金属性强于S，反应方程式为Na₂S+Cl₂═S↓+2NaCl；
（4）电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径：S^2-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案为：S^2-＞Cl^-＞Na⁺＞Al³⁺．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，涉及方程式书写、元素化合物性质、元素周期律应用、微粒半径比较等，难度不大，注意掌握离子半径比较规律，掌握金属性、非金属强弱比较实验事实．