Question

2．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，其相關(guān)信息如下表：

元素	相關(guān)信息
X	X的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2XO3
Y	Y是地殼中含量最高的元素
Z	Z的單質(zhì)能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出氫氣
W	W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為28，中子數(shù)為14

（1）W在元素周期表的位置是第三周期第ⅣA族；W的原子半徑比X的大（填“大”或“小”）．
（2）X、Y、W氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大小順序H₂O＞CH₄＞SiH₄（用化學(xué)式表示）．
（3）寫出Y單質(zhì)的電子式．
（4）振蕩下，向Z單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)后的無色溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至過量，能觀察到的現(xiàn)象是先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后變成無色溶液；W的單質(zhì)與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑．
（5）在25℃、101kPa下，已知13.5g的Z單質(zhì)在Y₂氣體中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，放熱419kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是4Al（s）+3 O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，Y是地殼中含量最高的元素，則Y為O元素；Z的單質(zhì)能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出氫氣，則Z為Al；W一種核素的質(zhì)量數(shù)為28，中子數(shù)為14，質(zhì)子數(shù)為28-14=14，則W為Si元素；X最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為H₂XO₃，則X為第ⅣA族元素，原子序數(shù)小于氧，則X為碳元素，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，Y是地殼中含量最高的元素，則Y為O元素；Z的單質(zhì)能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出氫氣，則Z為Al；W一種核素的質(zhì)量數(shù)為28，中子數(shù)為14，質(zhì)子數(shù)為28-14=14，則W為Si元素；X最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為H₂XO₃，則X為第ⅣA族元素，原子序數(shù)小于氧，則X為碳元素．
（1）W為Si元素，Si原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，處于周期表中第三周期第ⅣA族；
同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑Si＞C，
故答案為：第三周期第ⅣA族；大；
（2）非金屬性O(shè)＞C＞Si，元素的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故氫化物穩(wěn)定性：H₂O＞CH₄＞SiH₄，
故答案為：H₂O＞CH₄＞SiH₄；
（3）Y單質(zhì)為O₂，電子式為：，
故答案為：；
（4）Al單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)后的無色溶液為氯化鋁溶液，振蕩下，向氯化鋁溶液中滴加NaOH溶液直至過量，首先反應(yīng)生成氫氧化鋁，然后氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，故能觀察到的現(xiàn)象是：先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后變成無色溶液；
Si的單質(zhì)與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅與氫氣，反應(yīng)方程式為：Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑；
故答案為：先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后變成無色溶液；Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑；
（4）13.5g的Al的物質(zhì)的量為$\frac{13.5g}{27g/mol}$=0.5mol，4molAl在O₂氣體中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)放出的熱量為419kJ×$\frac{4mol}{0.5mol}$=3352kJ，故熱化學(xué)方程式為：4Al（s）+3 O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol，
故答案為：4Al（s）+3 O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol．

點(diǎn)評 本題考查進(jìn)行性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，題目難度不大，正確推斷元素的種類是解答本題的關(guān)鍵，旨在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解掌握．