Question

W、X、Y、Z是四種常見(jiàn)的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示．已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1；Y的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料；Z的電負(fù)性在同周期主族元素中最大．
（1）X元素的價(jià)電子排布圖為

 

；W的基態(tài)原子核外有

 

個(gè)未成對(duì)電子．
（2）X的單質(zhì)和Y的單質(zhì)相比，熔點(diǎn)較高的是

 

．（寫(xiě)化學(xué)式）；Z的氣態(tài)氫化物和溴化氫相比，較穩(wěn)定的是

 

（寫(xiě)化學(xué)式）．
（3）Y與Z形成的化合物和水反應(yīng)，生成一種弱酸和一種強(qiáng)酸，該化學(xué)方程式是

 

．
（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(fù)至原狀態(tài)，平均每轉(zhuǎn)移1mol 電子放熱190.0kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：微粒半徑大小的比較,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：由W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10，可知W的質(zhì)子數(shù)為8，是氧元素；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，且根據(jù)圖可知半徑比W大，可知X為11號(hào)元素，鈉元素；Y的半徑介于X和W之間，Y的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料，所以Y是硅元素；Z的原子半徑在同周期主族元素中最小，且半徑也介于X和W之間，所以Z為氯元素，據(jù)此回答．

解答： 解：由W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10，可知W的質(zhì)子數(shù)為8，是氧元素；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，且根據(jù)圖可知半徑比W大，可知X為11號(hào)元素，鈉元素；Y的半徑介于X和W之間，Y的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料，所以Y是硅元素；Z的原子半徑在同周期主族元素中最小，且半徑也介于X和W之間，所以Z為氯元素，（1）X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，且根據(jù)圖可知半徑比W大，可知X為11號(hào)元素，是鈉元素，元素原子的價(jià)電子排布為3s¹，W的質(zhì)子數(shù)為8，是氧元素，基態(tài)原子排布式為1s²2s²2p⁴，核外有2個(gè)未成對(duì)電子，故答案為：3s¹；2；
（2）X是Na，Y是Si，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(yīng)，生成一種弱酸和一種強(qiáng)酸，應(yīng)生成硅酸與HCl，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl，
故答案為：SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl；
（4）Y是硅元素，因?yàn)镾iH₄+2O₂═SiO₂+2H₂O～8e-，所以，當(dāng)有1molSiH₄參加反應(yīng)是，放出熱量為190.0kJ×8=1520.0 kJ，其熱反應(yīng)方程式為：SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0 kJ?mol^-1，
故答案：SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0 kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題屬于基礎(chǔ)題，主要考查學(xué)生根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推元素種類(lèi)，再根據(jù)其在周期表中的位置，推性質(zhì)，再運(yùn)用電子轉(zhuǎn)移數(shù)目進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算，考查了學(xué)生基本的計(jì)算能力，及規(guī)范書(shū)寫(xiě)熱方程式的基本要求．