Question

11．X、Y、W、Z是四種常見(jiàn)的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)表化如下圖所示．已知X的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10，Y和Ne原子的核外電子總數(shù)相差1；W的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料；Z的非金屬性在同周期主族元素中最強(qiáng)．
（1）W位于元素周期表中第三周期第IVA族．畫(huà)出X的陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）Z的氫化物和溴化氫相比，較穩(wěn)定的是HCl（寫(xiě)化學(xué)式）；Z的氫化物與氟化氫相比，沸點(diǎn)較高的是HF（寫(xiě)化學(xué)式）．
（3）Y的金屬性與Mg的金屬性相比，Na（寫(xiě)化學(xué)式）的金屬性強(qiáng)，請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)證明它們金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱：Na與冷水劇烈反應(yīng)，而Mg與冷水反應(yīng)較慢．
（4）寫(xiě)出Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：NaOH+HClO₄=NaClO₄+H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、W、Z是四種常見(jiàn)的短周期元素，已知X的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10，則X元素原子的質(zhì)子數(shù)為18-10=8，故X為氧元素；Y和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，X為Na或F，X原子半徑大于氧原子，故X為Na元素；W的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料，原子序數(shù)大于Na元素，故W為Si元素；Z的吸引電子的能力在同周期主族元素中最大，原子序數(shù)大于Si，故Z為Cl元素．以此解答該題．

解答 解：X、Y、W、Z是四種常見(jiàn)的短周期元素，已知X的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10，則X元素原子的質(zhì)子數(shù)為18-10=8，故X為氧元素；Y和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，X為Na或F，X原子半徑大于氧原子，故X為Na元素；W的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料，原子序數(shù)大于Na元素，故W為Si元素；Z的吸引電子的能力在同周期主族元素中最大，原子序數(shù)大于Si，故Z為Cl元素．
（1）W為Si，原子核外電子數(shù)為14，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IVA族，X為O，陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：三；IVA；；
（2）Z為Cl元素，由于元素的非金屬性Cl＞Br，故氫化物穩(wěn)定性HCl＞HBr，較穩(wěn)定的是HCl；由于在HF分子之間存在氫鍵，增加了分子之間的吸引力，所以物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較高的是HF，故答案為：HCl；HF；
（3）同周期隨原子序數(shù)增大原子半徑減小，原子失去電子的能力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸減弱，所以金屬性Na＞Mg；元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與水貨酸置換出氫氣就越容易．所以可以通過(guò)Na與冷水劇烈反應(yīng)，而Mg與冷水反應(yīng)較慢證明元素的金屬性Na＞Mg，故答案為：Na；Na與冷水劇烈反應(yīng)，而Mg與冷水反應(yīng)較慢；
（4）Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物NaOH是強(qiáng)堿，Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HClO₄是一元強(qiáng)酸，二者發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，產(chǎn)生高氯酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是NaOH+HClO₄=NaClO₄+H₂O．
故答案為：NaOH+HClO₄=NaClO₄+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系，題目難度中等，注意把握元素周期律的遞變規(guī)律以及原子核外電子的排布特點(diǎn)，明確元素的種類(lèi)為解答該題的關(guān)鍵．