Question

【題目】1869年，俄國化學家門捷列夫制作出了第一張元素周期表，揭示了化學元素間的內在聯系，成為化學發展史上的重要里程碑之一。

（1）X、Y、Z、W、R均是1-18號元素，原子序數依次增大。X是所有元素中原子半徑最小的元素，Y原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，Z、W、R電子層數相同，R與Y最外層電子數相同，Z、W原子的核外電子數之和與Y、R原子的核外電子數之和相同。請回答下列問題：

①W的原子結構示意圖__，R離子的電子式__。

②X與Y元素可形成一種常用的消毒劑，其結構式為_。

③Y、Z、W、R形成的簡單離子半徑由大到小順序為__(用化學符號表示)。

（2）最近，德國科學家實現了銣原子氣體超流體態與絕緣態的可逆轉換，該成果將在量子計算機研究方面帶來重大突破。已知銣是37號元素，相對原子質量是85。根據材料回答下列問題：

①銣在元素周期表中的位置__。

②關于銣的下列說法中正確的是__(填序號)。

a.與水反應比鈉更劇烈

b.在空氣中易吸收水和二氧化碳

c.Rb2O2與水能劇烈反應并釋放出O2

d.單質具有很強的還原性

e.RbOH的堿性比同濃度的NaOH弱

（3）為驗證第ⅦA族部分元素非金屬性的遞變規律，設計如圖裝置進行實驗，請回答：

①棉花中浸有NaOH溶液的作用是__(用離子方程式表示)

②驗證溴與碘的非金屬性強弱：通入少量氯氣，充分反應后，將A中液體滴入試管內，取下試管，充分振蕩、靜置，可觀察到__；該實驗必須控制氯氣的加入量，否則得不出溴的非金屬性比碘強的結論，理由是__。

Answer 1

【答案】 H-O-O-H S2->O2->Na+>Al3+ 第五周期IA族 abcd Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO- 出現分層，上層幾乎呈無色，下層呈紫紅色 過量的Cl2也會氧化I-生成I2

【解析】

X、Y、Z、W、R均是1-18號元素，原子序數依次增大。X是所有元素中原子半徑最小的元素，X為H元素，Y原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，Y為O元素，Z、W、R電子層數相同，R與Y最外層電子數相同，R為S元素，Z、W原子的核外電子數之和與Y、R原子的核外電子數之和相同，Z為Na元素、W為Al元素。

(1)①W為Al，Al的原子序數為13，其原子結構示意圖為；R為S，硫離子帶有2個負電荷，其電子式為；

②H、O形成的雙氧水具有強氧化性，能夠殺菌消毒，雙氧水為共價化合物，其結構式為H-O-O-H；

③Y、Z、W、R形成的簡單離子分別為O2-、Na+、Al3+、S2-，電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，離子電子層越多離子半徑越大，則離子半徑：S2-＞O2-＞Na+＞Al3+；

(2)①銣是37號元素，原子結構中有5個電子層，最外層電子數為1，則位于第五周期第IA族；

②a．銣排在鈉的下方，活潑性強于銣，銣與水反應比鈉更劇烈，故a正確；

b．依據氧化鈉性質可知，氧化銣為堿性氧化物，在空氣中易吸收水生成氫氧化銣和與二氧化碳反應生成碳酸銣，故b正確；

c．依據過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，可知：Rb2O2與水能劇烈反應并釋放出O2，故c正確；

d．銣金屬性強于鈉，所以單質銣有極強的還原性，故d正確；

e．銣金屬性強于鈉，所以RbOH的堿性比同濃度的NaOH強，故e錯誤；

綜上所述答案為abcd；

(3)①棉花中浸有的NaOH溶液可吸收氯氣，防止氯氣擴散到空氣中，發生的離子反應為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

②溴與KI反應生成碘，碘易溶于四氯化碳，充分振蕩、靜置，可觀察到溶液分層，上層幾乎無色，下層呈紫紅色；由于過量的Cl2也會氧化I-生成I2，所以要控制氯氣的加入量。