Question

W、X、Y、Z為四種短周期主族元素，其位置關系如圖。

（1）若X原子的最外層電子數是次外層的3倍。
①元素X在周期表中的位置___________________________________。
②工業上由W的單質制備W的氣態氫化物的化學方程式是
_______________________________________________________________________。
（2）若四種元素中只有一種金屬元素。
①冶煉Y的化學方程式是__________________________________________。
②工業上，將X的單質與Z的最高價氧化物加熱到1900℃以上可制得一種新型陶瓷（ZX），同時得到一種可燃性氣體，該反應的化學方程式是
_________________________________
③為比較X、Z最高價氧化物的水化物酸性強弱，某同學設計如下實驗。

I. B試管中盛放的試劑是______________________。
II. C試管中反應的化學方程式是___________________________________。

Answer 1

（12分，每空2分）（1）① 第2周期VIA族②N₂＋3H₂高溫、高壓催化劑 2NH₃
（2）①②
③I. 飽和NaHCO₃溶液（答NaHCO₃給分）  II.

解析試題分析：（1）若X原子的最外層電子數是次外層的3倍，X是第二周期元素，所以X是氧元素，則W是氮元素，Y是P元素，Z是S元素。
①元素X在周期表中的位置第2周期VIA族。
②工業上由W的單質制備W的氣態氫化物的化學方程式是N₂＋3H₂高溫、高壓催化劑 2NH₃。
（2）若四種元素中只有一種金屬元素，則根據元素在周期表中的相對位置可知，Y應該是金屬，且是金屬鋁，W是B，X是C，Z是Si。
①鋁是活潑的金屬，通過電解熔融的氧化鋁冶煉，反應的化學方程式是2Al₂O₃(熔融)  4Al＋3O₂↑。
②工業上，將X的單質與Z的最高價氧化物加熱到1900℃以上可制得一種新型陶瓷（ZX），同時得到一種可燃性氣體，則根據原子守恒可知，該可燃性氣體是CO，所以該反應的化學方程式是3C＋SiO₂SiC＋2CO↑。
③I. 由于乙酸是易揮發的，所以生成的CO₂中含有乙酸，乙酸能干擾后續的實驗，需要除去。除去CO₂中的乙酸需要飽和碳酸氫鈉溶液，即B試管中盛放的試劑是飽和NaHCO₃溶液。
II. 要證明碳酸的酸性強于硅酸的，則C中應該盛放硅酸鈉溶液，所以C試管中反應的化學方程式是Na₂SiO₃＋CO₂＋H₂O=H₂SiO₃↓＋Na₂CO₃。
考點：考查元素周期表的結構、物質的合成與制備、金屬冶煉以及最高價氧化物水化物酸性強弱比較等
點評：該題是中等難度的試題，試題針對性強，貼近高考，難易適中。有利于培養學生規范的答題能力和實驗設計能力，有利于提高學生的邏輯推理能力和應試能力。本題主要是元素“位、構、性”三者關系的綜合考查，比較全面考查學生有關元素推斷知識和靈活運用知識的能力，考查了學生對物質結構與性質關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力。