Question

W、X、Y、Z均為短周期主族元素，W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：8；X的核外電子總數(shù)與Y的最外層電子數(shù)相等，X的原子序數(shù)是Z的原子序數(shù)的一半；W、Y、Z位于同一周期．
（1）W的單質(zhì)是一種

黃

色晶體．寫出X的氫化物的電子式

Z單質(zhì)的晶體類型是

原子晶體

類型
（2）W、Y、Z三種元素的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性由高到低的順序是

HCl＞H₂S＞SiH₄

．（用化學(xué)式表示，Z的氣態(tài)氫化物與其同主族元素氣態(tài)氫化物化學(xué)式寫法相似）．
（3）已知A、B、C、D四種物質(zhì)存在的反應(yīng)關(guān)系：A+B-→C+D
①若A是Y和Z常見(jiàn)價(jià)態(tài)的化合物，B是X的氫化物，D是Y的氫化物，反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有化合價(jià)變化，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

3SiCl₄+4NH₃═Si₃N₄+12HCl

．
②若A是Z的單質(zhì)，B為紅色固體，D為紫紅色固體單質(zhì)，高溫下發(fā)生該反應(yīng)，C的化學(xué)式是

SiO₂

．D與X元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液反應(yīng)，生成的氣體會(huì)對(duì)大氣造成污染．用燒堿溶液吸收該氣體生成兩種鹽，其中一種鹽可用作防腐劑，燒堿溶液吸收氣體的離子方程式是

2NO₂+2OH^-═NO₂^-+NO₃^-+H₂O

．

Answer 1

分析：W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：8，如果是第二周期元素，有x：（2+x）=3：8  解得x不是整數(shù)，所以不符合，如果是第三周期元素，有x：（2+8+x）=3：8，解得x=6，所以是16號(hào)元素S；X的核外電子總數(shù)與Y的最外層電子數(shù)相等，則X的原子序數(shù)≤7，X的原子序數(shù)是Z的原子序數(shù)的一半；則Z的原子序數(shù)≤14，又W、Y、Z位于同一周期，則應(yīng)為第三周期元素，Z的原子序數(shù)可能為12或14，則X的原子序數(shù)為6或7，但為6時(shí)，則Y為S，與W相矛盾，故只有一種可能，即X為N，Z為Si，則Y為Cl元素．以此來(lái)解答題中（1）（2）；
（3）①A是Y和Z常見(jiàn)價(jià)態(tài)的化合物，應(yīng)為SiCl₄，B是X的氫化物，為NH₃，D是Y的氫化物，為HCl，反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有化合價(jià)變化，根據(jù)質(zhì)量守恒可寫出方程式為
3SiCl₄+4NH₃═Si₃N₄+12HCl；
②若A是Z的單質(zhì)，為Si，B為紅色固體，為Cu₂O，D為紫紅色固體單質(zhì)，為Cu，高溫下發(fā)生該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Si+2Cu₂O

高溫  .

SiO₂+4Cu，D與X元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液反應(yīng)，即Cu與濃硝酸的反應(yīng)，生成的氣體為NO₂，與堿反應(yīng)的方程式為2NO₂+2OH^-═NO₂^-+NO₃^-+H₂O．

解答：解：W的最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：8，如果是第二周期元素，有x：（2+x）=3：8  解得x不是整數(shù)，所以不符合，如果是第三周期元素，有x：（2+8+x）=3：8，解得x=6，所以是16號(hào)元素S；X的核外電子總數(shù)與Y的最外層電子數(shù)相等，則X的原子序數(shù)≤7，X的原子序數(shù)是Z的原子序數(shù)的一半；則Z的原子序數(shù)≤14，又W、Y、Z位于同一周期，則應(yīng)為第三周期元素，Z的原子序數(shù)可能為12或14，則X的原子序數(shù)為6或7，但為6時(shí)，則Y為S，與W相矛盾，故只有一種可能，即X為N，Z為Si，則Y為Cl元素．以此來(lái)解答題中各項(xiàng)．
（1）W為S元素，單質(zhì)為黃色固體，X為N，其氫化物為NH₃，電子式為，Z為Si元素，單質(zhì)為原子晶體，故答案為：黃；； 原子晶體；
（2）元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物的穩(wěn)定性越大，非金屬性Cl＞S＞Si，所以氫化物的穩(wěn)定性為：HCl＞H₂S＞SiH₄，故答案為：HCl＞H₂S＞SiH₄；
（3）①A是Y和Z常見(jiàn)價(jià)態(tài)的化合物，應(yīng)為SiCl₄，B是X的氫化物，為NH₃，D是Y的氫化物，為HCl，反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有化合價(jià)變化，根據(jù)質(zhì)量守恒可寫出方程式為
3SiCl₄+4NH₃═Si₃N₄+12HCl，故答案為：3SiCl₄+4NH₃═Si₃N₄+12HCl；
②若A是Z的單質(zhì)，為Si，B為紅色固體，為Cu₂O，D為紫紅色固體單質(zhì)，為Cu，高溫下發(fā)生該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Si+2Cu₂O

高溫  .

SiO₂+4Cu，C的化學(xué)式是SiO₂，D與X元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液反應(yīng)，即Cu與濃硝酸的反應(yīng)，生成的氣體為NO₂，
與堿反應(yīng)的方程式為2NO₂+2OH^-═NO₂^-+NO₃^-+H₂O，故答案為：SiO₂；2NO₂+2OH^-═NO₂^-+NO₃^-+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素推斷題，題目較為綜合，難度較大，做題時(shí)注意抓住題中原子結(jié)構(gòu)的特征，作為推斷題的突破口．