Question

X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大．已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素，X元素的原子形成的离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍． M是地壳中含量最高的金属元素．
回答下列问题：
（1）M在元素周期表中的位置为    ；五种元素的原子半径从大到小的顺序是    （用元素符号表示）．
（2）Z、X两元素按原子数目比1：3和2：4构成分子A和B，A的电子式为    ，B的结构式为    ．
（3）硒（Se）是人体必需的微量元素，与W同一主族，Se原子比W原子多两个电子层，则Se的原子序数为    ，其最高价氧化物对应的水化物化学式为    ，该族2～5周期元素单质分别与H₂反应生成1mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1mol硒化氢反应热的是    （填字母代号）．
a．+99.7kJ?mol^-1 b．+29.7kJ?mol^-1
c．-20.6kJ?mol^-1      d．-241.8kJ?mol^-1
（4）用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO₃溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q．写出阳极生成R的电极反应式：    ．

Answer 1

【答案】分析：X元素的原子形成的离子就是一个质子，则X为氢元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，若Y为2个电子层，则Y为碳元素；X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，则Z为氮元素，W为氧元素；M是地壳中含量最高的金属元素，则M为铝元素；
（1）根据铝的原子结构来分析位置，利用电子层数及同周期半径的比较规律来分析；
（2）Z、X两元素按原子数目比1：3和2：4构成分子为氨气和肼，利用最外层电子数来分析；
（3）根据Se与O同族，Se原子比O原子多两个电子层来推断Se的原子序数，由最高价为+6价来书写最高价氧化物对应的水化物，该族2～5周期元素单质分别与H₂反应放出的热量与非金属单质的活泼性有关；
（4）铝作阳极，则铝失去电子，NaHCO₃溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q，则R为氢氧化铝，然后书写电极反应式．
解答：解：X元素的原子形成的离子就是一个质子，则X为氢元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，若Y为2个电子层，则Y为碳元素；X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，则Z为氮元素，W为氧元素；M是地壳中含量最高的金属元素，则M为铝元素；
（1）铝的原子结构中有三个电子层，最外层电子数为3，则铝在元素周期表中第3周期第ⅢA族，五种元素只有铝有三个电子层，半径最大，氢有1个电子层，半径最小，C、N、O都位于第二周期，原子序数越大半径越小，则半径大小为Al＞C＞N＞O＞H，故答案为：第3周期第ⅢA族；Al＞C＞N＞O＞H；
（2）Z、X两元素按原子数目比1：3和2：4构成分子为氨气和肼，N原子最外层5个电子，则氨气的电子式为，肼的结构式为，
故答案为：；；
（3）Se与O同族，Se原子比O原子多两个电子层，则Se的原子序数为8+8+18=34，其最高价为+6价，与H₂SO₄相似，则最高价氧化物对应的水化物化学式为H₂SeO₄，该族2～5周期元素单质的活泼性氧气＞硫＞硒＞碲，单质越活泼生成1mol氢化物放出的热量越大，则表示生成1mol硒化氢反应热的b，故答案为：34；H₂SeO₄；b；
（4）铝作阳极，则铝失去电子，难溶物R，R受热分解生成化合物Q，则R为氢氧化铝，在阳极NaHCO₃溶液参与反应，则电极反应为Al-3e^-+HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：Al-3e^-+HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
点评：本题考查利用原子结构来推断元素，然后结合元素化合物知识及基本概念和基本理论来解答，注重了对高考热点的考查，并学会利用类推的方法来解题．