Question

X、Y、Z、W、M五種元素的原子序數依次增大．已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四種非金屬元素，X元素的原子形成的離子就是一個質子，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質在常溫下均為無色氣體，Y原子的最外層電子數是內層電子數的2倍． M是地殼中含量最高的金屬元素．
回答下列問題：
（1）M在元素周期表中的位置為

第3周期第ⅢA族

；五種元素的原子半徑從大到小的順序是

Al＞C＞N＞O＞H

（用元素符號表示）．
（2）Z、X兩元素按原子數目比1：3和2：4構成分子A和B，A的電子式為

，B的結構式為

．
（3）硒（Se）是人體必需的微量元素，與W同一主族，Se原子比W原子多兩個電子層，則Se的原子序數為

34

，其最高價氧化物對應的水化物化學式為

H₂SeO₄

，該族2～5周期元素單質分別與H₂反應生成1mol氣態氫化物的反應熱如下，表示生成1mol硒化氫反應熱的是

b

（填字母代號）．
a．+99.7kJ?mol^-1　　　b．+29.7kJ?mol^-1
c．-20.6kJ?mol^-1      d．-241.8kJ?mol^-1
（4）用M單質作陽極，石墨作陰極，NaHCO₃溶液作電解液進行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q．寫出陽極生成R的電極反應式：

Al-3e^-+HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑

．

Answer 1

分析：X元素的原子形成的離子就是一個質子，則X為氫元素；Y原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，若Y為2個電子層，則Y為碳元素；X、Y、Z、W、M五種元素的原子序數依次增大，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質在常溫下均為無色氣體，則Z為氮元素，W為氧元素；M是地殼中含量最高的金屬元素，則M為鋁元素；
（1）根據鋁的原子結構來分析位置，利用電子層數及同周期半徑的比較規律來分析；
（2）Z、X兩元素按原子數目比1：3和2：4構成分子為氨氣和肼，利用最外層電子數來分析；
（3）根據Se與O同族，Se原子比O原子多兩個電子層來推斷Se的原子序數，由最高價為+6價來書寫最高價氧化物對應的水化物，該族2～5周期元素單質分別與H₂反應放出的熱量與非金屬單質的活潑性有關；
（4）鋁作陽極，則鋁失去電子，NaHCO₃溶液作電解液進行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q，則R為氫氧化鋁，然后書寫電極反應式．

解答：解：X元素的原子形成的離子就是一個質子，則X為氫元素；Y原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，若Y為2個電子層，則Y為碳元素；X、Y、Z、W、M五種元素的原子序數依次增大，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質在常溫下均為無色氣體，則Z為氮元素，W為氧元素；M是地殼中含量最高的金屬元素，則M為鋁元素；
（1）鋁的原子結構中有三個電子層，最外層電子數為3，則鋁在元素周期表中第3周期第ⅢA族，五種元素只有鋁有三個電子層，半徑最大，氫有1個電子層，半徑最小，C、N、O都位于第二周期，原子序數越大半徑越小，則半徑大小為Al＞C＞N＞O＞H，故答案為：第3周期第ⅢA族；Al＞C＞N＞O＞H；
（2）Z、X兩元素按原子數目比1：3和2：4構成分子為氨氣和肼，N原子最外層5個電子，則氨氣的電子式為，肼的結構式為，
故答案為：；；
（3）Se與O同族，Se原子比O原子多兩個電子層，則Se的原子序數為8+8+18=34，其最高價為+6價，與H₂SO₄相似，則最高價氧化物對應的水化物化學式為H₂SeO₄，該族2～5周期元素單質的活潑性氧氣＞硫＞硒＞碲，單質越活潑生成1mol氫化物放出的熱量越大，則表示生成1mol硒化氫反應熱的b，故答案為：34；H₂SeO₄；b；
（4）鋁作陽極，則鋁失去電子，難溶物R，R受熱分解生成化合物Q，則R為氫氧化鋁，在陽極NaHCO₃溶液參與反應，則電極反應為Al-3e^-+HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：Al-3e^-+HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評：本題考查利用原子結構來推斷元素，然后結合元素化合物知識及基本概念和基本理論來解答，注重了對高考熱點的考查，并學會利用類推的方法來解題．