Question

3．W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數變化如圖所示．已知W的一種核素的質量數為18，中子數為10；X和Ne原子的核外電子數相差1；Y的單質是一種常見的半導體材料；Z的電負性在同周期主族元素中最大．
（1）X位于元素周期表中第三周期IA族；W的基態(tài)原子核外有2個未成對電子．
（2）X的單質和Y的單質相比，熔點較高的是Si（寫化學式）；Z的氣態(tài)氫化物和溴化氫相比，較穩(wěn)定的是HCl（寫化學式）．
（3）Y與Z形成的化合物和足量水反應，生成一種弱酸和一種強酸，該反應的化學方程式是SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl．
（4）在25℃、101kPa下，已知Y的氣態(tài)氫化物在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài)，平均每轉移1mol電子放熱190.0kJ，該反應的熱化學方程式是SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，W的一種核素的質量數為18，中子數為10，則其質子數為18-10=8，故W為O元素；X和Ne原子的核外電子數相差1，且原子半徑大于氧，所以X為Na元素；Y的單質是一種常見的半導體材料，原子序數大于Na，故Y為Si；Z的電負性在同周期主族元素中最大，則Z為第ⅤⅡA族元素，原子序數大于Si，所以Z為Cl元素，據此解答．

解答 解：W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，W的一種核素的質量數為18，中子數為10，則其質子數為18-10=8，故W為O元素；X和Ne原子的核外電子數相差1，且原子半徑大于氧，所以X為Na元素；Y的單質是一種常見的半導體材料，原子序數大于Na，故Y為Si；Z的電負性在同周期主族元素中最大，則Z為第ⅤⅡA族元素，原子序數大于Si，所以Z為Cl元素．
（1）X為Na元素，位于元素周期表中第三周期第IA族；W為O元素，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，原子核外有2個未成對電子，故答案為：三、IA；2；
（2）X的單質為鈉，屬于金屬晶體，但其熔點比較低，Y的單質為晶體硅，屬于原子晶體，熔點很高，故熔點較高的是Si，由于非金屬性Cl＞Br，故氫化物穩(wěn)定性HCl＞HBr，
故答案為：Si；HCl；
（3）Y與Z形成的化合物為SiCl₄，和足量水反應，生成一種弱酸和一種強酸，應生成硅酸與HCl，該反應的化學方程式是：SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl，
故答案為：SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl；
（4）Y是硅元素，因為SiH₄+2O₂═SiO₂+2H₂O～8e-，所以，當有1mol電子轉移時，參加反應的SiH₄為$\frac{1mol}{8}$，則1molSiH₄反應時，放出熱量為190.0kJ×8=1520.0 kJ，其熱反應方程式為：SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0 kJ•mol^-1，
故答案為：SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0 kJ•mol^-1．

點評 本題考查位置結構性質關系應用，推斷元素是解題關鍵，側重對化學用語的考查，有利于學生對基礎知識的鞏固，難度不大．