Question

10．X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是+7价．回答下列问题：
（1）元素X原子结构示意图为．
（2）元素Y的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是¹⁴₆C．
（3）元素Z能与氢元素形成一价阴离子，该阴离子的电子总数是10，与该离子电子总数相等的Z与氢形成的微粒是NH₃、NH₄⁺．
（4）ZW₃常温下呈液态，可与水反应生成一种酸和一种碱，反应的化学方程式为NCl₃+4H₂O═3HClO+NH₃•H₂O．
（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一．X、Y、Z、W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酸的是H₂CO₃（用酸的分子式表示）．

Answer 1

分析 X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层，且M层上有6个电子，故X为硫元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明Y只有2个电子层，且最外层有4个电子，Y为碳元素；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液显碱性，中学阶段碱性气体只有NH₃，因此Z为氮元素；W的最高正价为+7，而F元素无正价，因此W为氯元素，据此解答．

解答 解：X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层，且M层上有6个电子，故X为硫元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明Y只有2个电子层，且最外层有4个电子，Y为碳元素；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液显碱性，中学阶段碱性气体只有NH₃，因此Z为氮元素；W的最高正价为+7，而F元素无正价，因此W为氯元素．
（1）X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层，且M层上有6个电子，X为硫元素，原子结构示意图为：，故答案为：；
（2）碳的放射性同位素¹⁴₆C可用于考古，故答案为：¹⁴₆C；
（3）氮元素与氢元素形成-1价阴离子，由于氮元素显示-3价，氢元素显+1价，因此该阴离子为NH₂^-，其电子总数是10，与该离子电子数相等的还有NH₃、NH₄⁺，故答案为：10；NH₃、NH₄⁺；
（4）NCl₃与H₂O反应生成物中有碱，只能是NH₃•H₂O，N为-3价，Cl为+1价，酸应为HClO，反应方程式为：NCl₃+4H₂O═3HClO+NH₃•H₂O，
故答案为：NCl₃+4H₂O═3HClO+NH₃•H₂O；
（6）H₂CO₃、HNO₃、H₂SO₄、HClO₄中化学性质明显不同于其他三种酸的是H₂CO₃，H₂CO₃为弱酸，其它三种为强酸，故答案为：H₂CO₃．

点评 本题考查结构位置性质关系的应用，推断元素是解题关键，题目设置侧重对学生综合能力的考查，难度中等．