Question

18．已知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(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、Y、Z同周期，其中X的M層電子數(shù)是K層的一半；Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體
材料；Z的電負(fù)性在同周期主族元素中最大．
（1）X元素在元素周期表中位置第三周期第IA族；Z的基態(tài)原子核外有1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Si（寫化學(xué)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(xué)式）．
（3）Y與Z形成的化合物和足量水反應(yīng)，生成一種弱酸和一種強(qiáng)酸，該反應(yīng)的化學(xué)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(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SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0kJ•mol^-1．

Answer 1

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，為O元素；X、Y、Z同周期，其中X的M層電子數(shù)是K層的一半，則X含有3個(gè)電子層，最外層含有1個(gè)電子，則X為Na元素；Y的半徑介于X和W之間，Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料，則Y是Si元素；Z的原子半徑在同周期主族元素中最小，Z與X處于同一周期，都為第三周期元素，所以Z為氯元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

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，為O元素；X、Y、Z同周期，其中X的M層電子數(shù)是K層的一半，則X含有3個(gè)電子層，最外層含有1個(gè)電子，則X為Na元素；Y的半徑介于X和W之間，Y的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料，則Y是Si元素；Z的原子半徑在同周期主族元素中最小，Z與X處于同一周期，都為第三周期元素，所以Z為氯元素，
（1）X為鈉元素，原子序數(shù)為11，位于周期表中第三周期第IA族；的質(zhì)子數(shù)為8，Z為Cl元素，基態(tài)原子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，核外含有1個(gè)未成對(duì)電子，
故答案為：第三周期第IA族；1；
（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) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用，題目難度中等，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，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)范書寫熱方程式原則．