Question

1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。

（1）X、Y、Z、W、R均是1-18号元素，原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R电子层数相同，R与Y最外层电子数相同，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相同。请回答下列问题：

①W的原子结构示意图___，R的简单离子的电子式___。

②X与Y元素可形成一种常用的消毒剂，其结构式为__。

③Y、Z、W、R形成的简单离子半径由大到小顺序为___(用化学符号表示)。

（2）最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。根据材料回答下列问题：

①铷在元素周期表中的位置___。

②关于铷的下列说法中不正确的是___(填序号)。

a.与水反应比钠更剧烈

b.Rb₂O在空气中易吸收水和二氧化碳

c.Rb₂O₂与水能剧烈反应并释放出O₂

d.单质具有很强的氧化性

e.RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱

（3）为验证第ⅦA族部分元素非金属性的递变规律，设计如图装置进行实验，请回答：

①棉花中浸有NaOH溶液的作用是___(用离子方程式表示)。

②验证溴与碘的非金属性强弱：通入少量氯气，充分反应后，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到___；该实验必须控制氯气的加入量，否则得不出溴的非金属性比碘强的结论,理由是____。

Answer

H-O-O-H S2->O2->Na+>Al3+ 第五周期IA族 de Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO- 出现分层，上层几乎呈无色，下层呈紫红色 过量的Cl2也会氧化I-生成I2

【解析】

(1)X、Y、Z、W、R均是 1-18 号元素，原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的元素，则X为H；Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Y为O；R与Y最外层电子数相同，则R为S；Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相同，Z、W的核外电子数之和为8+16=24，Z、W、R电子层数相同，则Z、W位于第三周期，则Z为Na，W为Al元素，据此解答；

(3)实验原理为：氯气可以氧化溴化钠中溴离子生成溴单质，可以观察到溶液为橙黄色；之后把反应后的溶液加入到碘化钾溶液中，溴单质氧化碘离子生成碘单质，震荡后溶液分层，碘单质被萃取到有机层，四氯化碳密度比水大，所以下层会显紫红色。

(1)①W为Al，Al的原子序数为13，其原子结构示意图为；R为S，硫离子带有2个负电荷，其电子式为；

②H、O形成的双氧水具有强氧化性，能够杀菌消毒，双氧水为共价化合物，其结构式为H-O-O-H；

③Y、Z、W、R形成的简单离子分别为O2-、Na+、Al3+、S2-，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，则离子半径：S2-＞O2-＞Na+＞Al3+；

(2)①铷是37号元素，原子结构中有5个电子层，最外层电子数为1，则位于第五周期第IA族；

②a．铷排在钠的下方，活泼性强于铷，铷与水反应比钠更剧烈，故a正确；
b．依据氧化钠性质可知，氧化铷为碱性氧化物，在空气中易吸收水生成氢氧化铷和与二氧化碳反应生成碳酸铷，故b正确；
c．依据过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，可知：Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2，故c正确；
d．铷金属性强于钠，所以单质铷有极强的还原剂，故d错误；
e．铷金属性强于钠，所以RbOH的碱性比同浓度的NaOH强，故e错误；

综上所述答案为de；

(3)①棉花中浸有的NaOH溶液可吸收氯气，防止氯气扩散到空气中，发生的离子反应为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，

②溴与KI反应生成碘，碘易溶于四氯化碳，充分振荡、静置，可观察到溶液分层，上层几乎无色，下层呈紫红色；由于过量的Cl2也会氧化I-生成I2，所以要控制氯气的加入量。