Question

【題目】清代化學(xué)家徐壽創(chuàng)立了化學(xué)元素的中文名稱和造字原則，推動(dòng)了化學(xué)知識(shí)在中國(guó)的傳播和應(yīng)用。物質(zhì)A由原子序數(shù)依次增大的短周期元素X、Y、Z組成，其中Z為金屬元素，X、Y、Z簡(jiǎn)單離子的核外電子排布相同，物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)式如圖所示：

回答下列問題：

（1）Y、Z元素的名稱為徐壽確定并使用至今，Y在周期表中的位置是__________。

（2）比較X、Y、Z簡(jiǎn)單離子的半徑大�。ㄓ脤�(duì)應(yīng)離子符號(hào)表示）__________。

（3）在YZO2與YX的混合液中，通入足量CO2是工業(yè)制取A的一種方法，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

（4）與X同主族的元素溴和碘可以發(fā)生下列置換反應(yīng)：Br2+2I-=2Br-+I2，I2+2BrO3-＝2IO3-+Br2，這兩個(gè)置換反應(yīng)矛盾嗎？簡(jiǎn)述理由__________。

Answer 1

【答案】第三周期第ⅠA族 F＞Na+＞Al3+ NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3 不矛盾。前者Br2是氧化劑，I2是氧化產(chǎn)物，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物；后者I2是還原劑，Br2是還原產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物。（不矛盾；前者是“Br”得電子傾向強(qiáng)于“I”，后者是“I”失電子傾向強(qiáng)于“Br”）

【解析】

分析A的結(jié)構(gòu)式，其中Y形成+1價(jià)的陽離子，X可形成一個(gè)共價(jià)鍵，Z成六個(gè)共價(jià)鍵，X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，其中Z為金屬元素。由此可推斷X形成-1價(jià)的陰離子，可推測(cè)X為F元素，根據(jù)X和Z形成顯-3價(jià)的陰離子，可知Z應(yīng)顯+3價(jià)，且Z為金屬元素，則Z為Al元素。由X、Y、Z簡(jiǎn)單離子的核外電子排布相同，可知Y為Na元素，據(jù)此進(jìn)行分析。

（1）Na元素在元素周期表中位于第三周期第ⅠA族，答案為：第三周期第ⅠA族；

（2）根據(jù)核外電子排布相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，X、Y、Z簡(jiǎn)單離子的核外電子排布相同，則其離子半徑大小關(guān)系為：F＞Na+＞Al3+；答案為：F＞Na+＞Al3+；

（3）根據(jù)題意及原子守恒，可知化學(xué)反應(yīng)方程式為：NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3；答案為：NaAlO2+6NaF+4CO2+2H2O=Na3AlF6+4NaHCO3；

（4）不矛盾；分析兩個(gè)反應(yīng)，在前一個(gè)反應(yīng)中，Br2作為氧化劑，將I-氧化為I2，I2為氧化產(chǎn)物，體現(xiàn)了氧化性：Br2＞I2；在后一個(gè)反應(yīng)中，BrO3-中Br的化合價(jià)降低，被還原為Br2，Br2為還原產(chǎn)物，I2作為還原劑，體現(xiàn)了還原性：I2＞Br2。答案為：不矛盾；前者Br2是氧化劑，I2是氧化產(chǎn)物，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物；后者I2是還原劑，Br2是還原產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物。（不矛盾；前者是“Br”得電子傾向強(qiáng)于“I”，后者是“I”失電子傾向強(qiáng)于“Br”）。