Question

13．现有X、Y、Z、W、T五种短周期元素．已知X的最外层电子数是次外层电子数的2倍；Y的单质常温下为气体，其氢化物水溶液呈碱性；Z元素的最高正化合价是+7价；W是地壳中含量最多的金属元素；T原子的M层上有6个电子．请回答：
（1）元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是₆¹⁴C．
（2）元素Y与氢元素形成一种离子YH₄⁺，写出某溶液中含该微粒的检验方法取适量溶液放入试管中，向试管中加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则可证明溶液中含NH₄⁺．
（3）元素Z在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族，写出一种实验室制备单质Z的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．元素Z与元素T相比，非金属性较强的是Cl（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是bc（填序号）．
a．Z的氢化物的酸性比T的氢化物酸性强
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下，Z的单质能将T的离子从溶液中置换出来
（4）探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一．T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是H₂CO₃（写化学式）．T的最高价氧化物的水化物与W的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O．
（5）写出X形成的最简单有机物与Z单质在光照条件下反应的第一步方程式：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、T五种短周期元素，X元素原子最外电子数是次外层电子数的2倍，则X原子有2个电子层，最外层电子数为4，则X为碳元素；Y元素常温下单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性，则Y为氮元素；Z元素最高正化合价是+7，最外层电子数为7，则Z为Cl元素；W是地壳中含量最多的金属元素，则W为Al；T原子的M层上有6个2电子，则T有3个电子层，最外层电子数为6，则T为S元素，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、T五种短周期元素，X元素原子最外电子数是次外层电子数的2倍，则X原子有2个电子层，最外层电子数为4，则X为碳元素；Y元素常温下单质为双原子分子，其氢化物的水溶液呈碱性，则Y为氮元素；Z元素最高正化合价是+7，最外层电子数为7，则Z为Cl元素；W是地壳中含量最多的金属元素，则W为Al；T原子的M层上有6个2电子，则T有3个电子层，最外层电子数为6，则T为S元素．
（1）碳元素的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是₆¹⁴C，故答案为：₆¹⁴C；
（2）元素Y与氢元素形成一种离子NH₄⁺，溶液中含有该微粒的检验方法：取适量溶液放入试管中，向试管中加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则可证明溶液中含NH₄⁺，
故答案为：取适量溶液放入试管中，向试管中加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则可证明溶液中含NH₄⁺；
（3）元素Z为Cl，在周期表中的位置是：第三周期第ⅦA族，实验室制备氯气的化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
同周期自左而右非金属性减弱，故Cl元素非金属性较强，
a．氢化物酸性不能说明元素非金属性强弱，若HF为弱酸、HCl为强酸，故a错误；
b．氢化物越稳定，中心元素的非金属性越强，故b正确；
c．一定条件下，氯气能将硫离子从溶液中置换出来，可以说明Cl元素非金属性较强，故c正确，
故答案为：第三周期第ⅦA族； MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl；bc；
（4）T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物分别为H₂SO₄、H₂CO₃、HNO₃、HClO₄，H₂CO₃是弱酸，其余均为强酸，W最高价氧化物对应水化物为Al（OH）₃，与硫酸反应离子方程式为：3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O，
故答案为：H₂CO₃；3H⁺+Al（OH）₃=Al³⁺+3H₂O；
（5）X形成的最简单有机物为CH₄，与氯气在光照条件下反应的第一步方程式：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，
故答案为：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl．

点评 本题考查结构性质位置关系，难度不大，推断元素是解题关键，注意基础知识的理解掌握．