Question

现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：

元素编号	元素性质或原子结构
T	M层上有6个电子
X	最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y	常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z	元素最高正价是＋7价
W	其单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H2

（1）元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是_____。

（2）元素Y与氢元素形成一种离子YH₄^＋，写出某溶液中含该微粒的电子式_____，如何检验该离子_____。

（3）元素Z在周期表中的位置_____，元素Z与元素T相比，非金属性较强的是_____（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是_____（填序号）。

a.常温下Z的单质和T的单质状态不同

b.Z的氢化物比T的氢化物稳定

c.一定条件下，Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应

（4）探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是_____，理由是_________。Z的最高价氧化物的水化物与W的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_____________。

Answer

取少量试样加入到试管中，加入 浓NaOH溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验放出的气体，试纸变为蓝色，说明试样中存在NH4+ 第三周期ⅦA族 Cl b H2CO3 只有H2CO3为弱酸，其余为强酸 3H++Al(OH)3=Al3++3H2O

【解析】

根据题给元素性质或原子结构可知：

T的核外电子数为16，为S元素；X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X为第二周期元素，为C元素；常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性可知单质为N2，氢化物的水溶液是NH3·H2O，则Y为N元素；元素最高正价等于其族序数，则Z为第ⅦA元素，F元素无正价，故Z为Cl元素；单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H2，该单质为金属Al，故W为Al元素。据此进行分析判断。

（1）在考古工作中用于测定一些文物的年代，答案为：；

（2）元素Y与氢元素形成一种离子YH4＋是NH4+，其电子式为：；检验该离子的方法为：取少量试样加入到试管中，加入浓NaOH溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验放出的气体，试纸变蓝，说明试样中存在NH4+。答案为：；取少量试样加入到试管中，加入浓NaOH溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验放出的气体，试纸变蓝，说明试样中存在NH4+；

（3）Z为Cl元素，在周期表中位于第三周期、第ⅦA族。同一周期从左向右，元素的非金属性逐渐增强，故Cl元素与S元素相比，非金属性较强的是Cl元素。可根据元素周期律来选择判断能证明这一事实的选项：

a．单质的状态与相应元素的非金属性强弱之间不存在必然联系，a项错误；

b．相应元素的非金属性就越强，生成的氢化物的稳定性越强，故可以证明Cl元素的非金属性比较强，b项正确；

c．单质能与NaOH溶液反应与相应元素的非金属性强弱没有必然联系，c项错误；

答案选b；

故答案为：第三周期ⅦA族；Cl；b；

（4）T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物分别是：H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，其中H2CO3性质不同于其他三种，因为只有H2CO3为弱酸，其余为强酸。W的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3，与HClO4反应的离子方程式为：3H++Al(OH)3=Al3++3H2O。答案为：H2CO3；只有H2CO3为弱酸，其余为强酸；3H++Al(OH)3=Al3++3H2O。