Question

短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X的氫化物的水溶液顯堿性；Y在元素周期表中所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等；Z的單質(zhì)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料；W是重要的“成鹽元素”，主要以鈉鹽的形式存在于海水中。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)Y在元素周期表中的位置是________；X的氫化物的電子式是________。
(2)X的氫化物的水溶液與W的氫化物的水溶液混合后恰好反應(yīng)時(shí)，溶液呈________(填“酸”、“堿”或“中”)性，用離子方程式表示其原因：____________________。
(3)Z和W比較，非金屬性較弱的是________(填元素符號(hào))，下列可以驗(yàn)證這一結(jié)論的是________(填序號(hào))。
a．元素在地殼中的含量
b．氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性
c．?dāng)嚅_(kāi)氫化物中1 mol H—Z或H—W鍵所需的能量
d．Z與W以共價(jià)鍵形成化合物時(shí)，Z或W顯示的電性
(4)含Y的兩種鹽溶液混合產(chǎn)生白色沉淀，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________。
(5)X、Z、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)開(kāi)_______(用化學(xué)式表示，下同)；Z、W的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)開(kāi)_______；X、Z、W的最簡(jiǎn)單氫化物中，沸點(diǎn)最高的是________。

Answer 1

　(1)第3周期ⅢA族　
(2)酸　NH₄⁺＋H₂O??NH₃·H₂O＋H^＋　(3)Si　cd
(4)Al^3＋＋3AlO₂^—＋6H₂O=4Al(OH)₃↓
(5)HClO₄＞HNO₃＞H₂SiO₃　HCl＜SiH₄　NH₃

　依題意知，只有氮的氫化物的水溶液呈堿性，所以X為氮元素；短周期中有三種元素所處的周期序數(shù)等于其主族序數(shù)，它們是氫元素、鈹元素、鋁元素，只有鋁原子的原子序數(shù)超過(guò)氮原子(原子序數(shù)為7)的，則Y為鋁元素；硅常用作太陽(yáng)能電池材料，所以Z為硅元素；氯化鈉存在于海水中，則W為氯元素。
(1)鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，最外層有3個(gè)電子，所以，鋁元素位于元素周期表第3周期ⅢA族。NH₃是共價(jià)化合物，電子式中氮原子有1個(gè)孤電子對(duì)。
(2)X的氫化物為氨氣，W的氯化物為氯化氫，二者發(fā)生反應(yīng)：NH₃＋HCl=NH₄Cl，氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，其水溶液呈酸性，氯化銨水解的化學(xué)方程式為NH₄Cl＋H₂O??NH₃·H₂O＋HCl。
(3)氯元素的非金屬性比硅元素的強(qiáng)，由地殼中元素含量的高低不能判斷其非金屬性的強(qiáng)弱，由最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱能判斷中心元素的非金屬性強(qiáng)弱，但由非最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性的強(qiáng)弱不能判斷元素非金屬性的強(qiáng)弱；斷裂氫化物中共價(jià)鍵所需能量的多少?zèng)Q定氫化物的穩(wěn)定性，由對(duì)應(yīng)氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱可以判斷元素非金屬性強(qiáng)弱；四氯化硅中氯元素為負(fù)價(jià)，硅元素為正價(jià)，說(shuō)明氯元素得電子能力較強(qiáng)，氯元素的非金屬性較強(qiáng)。
(4)氯化鋁和偏鋁酸鈉溶液混合時(shí)會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀：AlCl₃＋3NaAlO₂＋6H₂O=4Al(OH)₃↓＋3NaCl。
(5)在硝酸、高氯酸、硅酸中，高氯酸的酸性最強(qiáng)，硅酸的酸性最弱；硅烷的還原性比氯化氫的還原性強(qiáng)；硅烷、氯化氫和氨氣中，氨分子之間存在氫鍵，其沸點(diǎn)最高。