Question

（2013?浦东新区三模）现有部分短周期主族元素的有关信息，如下表：

元素编号	T	X	Y	Z	W
元素的性质或原子结构情况	短周期主族元素中原子半径最大	最外层上的电子数比次外层少1个且单质是气体	核外共有13种运动状态不同的电子	若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得它的单质	核外有5种不同能量的电子且其中有两个未成对的电子

（1）Y的最外层电子排布式是

3s²3p¹

，它的单质与碳生成的化合物与水反应生成甲烷和白色沉淀．写出该反应的化学方程式

Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄↑

．
（2）元素T的单质与水反应的离子方程式是

2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑

，
在短周期主族元素中，X元素与其相邻元素的原子半径从小到大的顺序是_

F＜Cl＜S

（写元素符号）．
（3）W形成的一种单质，其式量为256，易溶于CS₂，该单质的化学式为

S₈

，它属于_

分子

晶体（写晶体类型）．
（4）如图为Z元素所在周期气态氢化物R-H键的键能大小，则该周期元素气态氢化物键能大小与键长的关系为

除CH₄外，键长减小，键能增大

删除此空

（用文字简述）．

Answer 1

分析：T是短周期主族元素中原子半径最大，故T为Na元素；X原子的最外层上的电子数比次外层少1个且单质是气体，若X有2个电子层，为Li元素，不是气体，不符合题意，若X处于第三周期，则最外层电子数为8-1=7，故为Cl元素，单质为气体，符合题意；Y原子的核外共有13种运动状态不同的电子，则Y原子核外电子数为13，为Al元素；若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得Z的单质，故Z为N元素；W原子核外有5种不同能量的电子，则原子有5个不同的能级，且其中有两个未成对的电子，则原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，W形成的一种单质，易溶于CS₂，单质为分子晶体，则W为S元素．

解答：解：T是短周期主族元素中原子半径最大，故T为Na元素；X原子的最外层上的电子数比次外层少1个且单质是气体，若X有2个电子层，为Li元素，不是气体，不符合题意，若X处于第三周期，则最外层电子数为8-1=7，故为Cl元素，单质为气体，符合题意；Y原子的核外共有13种运动状态不同的电子，则Y原子核外电子数为13，为Al元素；若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得Z的单质，故Z为N元素；W原子核外有5种不同能量的电子，则原子有5个不同的能级，且其中有两个未成对的电子，则原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，W形成的一种单质，易溶于CS₂，单质为分子晶体，则W为S元素，
（1）Y原子核外电子数为13，为Al元素，最外层电子排布为3s²3p¹，与碳生成的化合物为Al₄C₃，Al₄C₃水解生成氢氧化铝沉淀与甲烷，反应方程式为Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄↑，
故答案为：3s²3p¹；Al₄C₃+12H₂O=4Al（OH）₃+3CH₄↑；
（2）钠与水反应生成氢氧化钠与水，反应离子方程式为2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
在短周期主族元素中，与Cl元素相邻元素为F、S，同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径F＜Cl＜S，
故答案为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，F＜Cl＜S；
（3）硫元素形成的一种单质，其式量为256，故分子式为S₈，易溶于CS₂，为分子晶体，故答案为：S₈；分子；
（4）由图可知，该周期元素气态氢化物键能大小与键长的关系为：除CH₄外，键长减小，键能增大，故答案为：除CH₄外，键长减小，键能增大．

点评：本题考查结构位置性质关系、半径比较、晶体类型与性质，元素化合物的性质等，难度中等，推断元素是解题的关键，注意根据碳元素的化合价确定金属碳化物水解产物．