Question

X、Y、Z、R、W为常见的主族元素，根据下表信息回答问题：

元素	元素性质或原子结构信息
X	短周期元素原子半径最大(稀有气体元素不参与比较)
Y	+3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同
Z	原子核外M电子层与K电子层的电子数相等
R	与Z同周期，主要化合价为−1、+7
W	原子结构示意图：

（1）写出元素X的原子结构示意图_____；元素W在周期表中位置_____。

（2）Y、Z最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较_____>_____（填化学式）。

（3）用电子式表示X和R形成化合物的过程：_____。

（4）下列对于W及其化合物的推断中，正确的是_____（填序号）。

①W的最低负化合价与R的最低负化合价相同

②W的氢化物的稳定性弱于R的氢化物的稳定性

③W的单质可与X和R形成的化合物的水溶液发生置换反应

④W的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强

（5）为验证卤族部分元素单质氧化性的递变规律，设计如图装置进行实验，请回答：

①A中发生的反应的离子方程式是_____。

②棉花中浸有的NaOH溶液的作用是_____(用离子方程式表示)。

③为验证Br₂与I₂的氧化性强弱：通入一定量R的单质，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_____。该实验必须控制加入的R单质的量，否则得不出Br₂的氧化性比I₂强。理由是______。

④从原子结构的角度解释卤族元素单质氧化性逐渐减弱的原因：______。

Answer

第四周期VIIA族 Mg(OH)2 Al(OH)3 ①② Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O 试管中溶液分层，上层为无色，下层为紫红色 过量的Cl2能与KI溶液反应置换成I2 卤族元素从上到下，电子层数增多，原子半径增大，得电子能力减弱

【解析】

X为短周期元素原子半径最大(稀有气体元素不参与比较)，推知X为Na元素；Y的+3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，推知Y为Al元素；Z的原子核外M电子层与K电子层的电子数相等，推知Z为Mg元素；R与Z同周期为第三周期，主要化合价为−1、+7，推知R为Cl元素；W的原子结构示意图为，推知W为Br元素。

(1)元素X为钠，其原子结构示意图为；元素W为Br，其在周期表中位置为第四周期VIIA族。

(2)镁的金属性强于铝，故Y、Z最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较Mg(OH)2 >Al(OH)3。

(3)钠失电子形成钠离子，氯得电子形成氯离子，钠离子和氯离子通过离子键形成离子化合物氯化钠，用电子式表示其过程为。

(4)①W与R同主族，两者的最低负化合价均为-1价，①正确；

②R的非金属性强于W，则W的氢化物的稳定性弱于于R的氢化物的稳定性，②正确；

③Cl2的氧化性强于Br2，故W的单质不能与X和R形成的化合物的水溶液发生反应置换反应，③错误；

④R的非金属性强于W ，则W的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的弱，④错误；

答案选①②。

(5)①A中氯气与溴化钠反应生成氯化钠和溴单质，离子方程式是 Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 。

②氯气有毒，棉花中浸有的NaOH溶液防止污染空气，发生的用离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O。

③为验证Br2与I2的氧化性强弱：通入一定量R的单质，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，可观察到试管中溶液分层，上层为无色，下层为紫红色。该实验必须控制加入的R单质的量，若氯气过量，过量的Cl2也能与KI溶液反应置换成I2，得不出Br2的氧化性比I2强。

④卤族元素从上到下，电子层数增多，原子半径增大，得电子能力减弱，单质氧化性减弱。