Question

4．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：

元素编号	元素性质或原子结构
T	M层上有6个电子
X	最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y	常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z	元素最高正价是+7价
W	其单质既能跟酸反应，又能跟碱反应，都产生H2

（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⁺，写出该微粒的化学式：NH₄⁺ （用元素符号表示）．
（3）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②．
①常温下Z的单质和T的单质状态不同
②Z的氢化物比T的氢化物稳定
③一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
（4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一．T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是H₂CO₃（填化学式），理由是H₂CO₃为弱酸，其它三种为强酸．Z的最高价氧化物对应的水化物与W的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 短周期元素，T元素原子M层上有6个电子，则T为S元素；X元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则X为C元素；常温下Y元素单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y为N元素；Z元素最高正价是+7价，则Z为Cl元素，W单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H₂，则W为Al元素，据此解答．

解答 解：短周期元素，T元素原子M层上有6个电子，则T为S元素；X元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则X为C元素；常温下Y元素单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y为N元素；Z元素最高正价是+7价，则Z为Cl元素，W单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H₂，则W为Al元素，
（1）X为C元素，C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YH₄⁺为NH₄⁺，故答案为：NH₄⁺；
（3）根据元素周期律，同周期自左而右非金属性减弱，故Cl元素非金属性强于S，
①．物理性质不能说明非金属性强弱，故错误；
②．氢化物越稳定，中心元素的非金属性越强，故正确；
③．与氢氧化钠溶液反应不能说明非金属性强弱，如氧气不能与氢氧化钠溶液反应，非金属性O＞S，故错误；
故答案为：Cl；②；
（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，Z的最高价氧化物的水化物为高氯酸，W的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，而反应的离子方程式为3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O，
故答案为：H₂CO₃；H₂CO₃为弱酸，其它三种为强酸；3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，难度不大，元素推断是解题的关键，难度中等，注意金属性、非金属性强弱比较实验事实，基础知识的理解掌握．