Question

（2011?安徽）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變化如下圖所示．已知W的一種核素的質量數為18，中子數為10；X和Ne原子的核外電子數相差1；Y的單質是一種常見的半導體材料；Z的電負性在同周期主族元素中最大．
（1）X位于元素周期表中第

三

 周期第

ⅠA

 族；W的基態原子核外有

2

 個未成對電子．
（2）X的單質和Y的單質相比，熔點較高的是

Si

（寫化學式）；Z的氣態氫化物和溴化氫相比，較穩定的是

HCl

 （寫化學式）．
（3）Y與Z形成的化合物和足量水反應，生成一種弱酸和一種強酸，該反應的化學方程式是

SiCl₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HCl

．
（4）在25°C、101kPa下，已知Y的氣態化物在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態，平均每轉移1mol 電子放熱190.0kJ，該反應的熱化學方程式是

SiH₄（g）+2O₂（g）

點燃  .

SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520kJ/mol

．

Answer 1

分析：根據W的一種核素的質量數為18，中子數為10，則W的質子數為8，即W為氧元素；X和Ne原子的核外電子數相差1，則X為鈉或氟，又由圖可知X的原子半徑比氧原子的半徑大，則X為鈉；
再利用Y的單質是一種常見的半導體材料，Z的電負性在同周期主族元素中最大及原子半徑X＞Y＞Z來推斷元素，然后利用元素的位置、原子的原子結構、化合物的結構和性質、氣態氫化物燃燒時的能量書寫熱化學方程式來解答即可．

解答：解：由信息及質子數+中子數=質量數，則W的質子數為18-10=8，則W為氧元素；由X和Ne原子的核外電子數相差1及X的原子半徑比氧原子的半徑大，則X為鈉元素；
Y的單質是一種常見的半導體材料，Y為短周期元素，則Y為硅元素；Z的電負性在同周期主族元素中最大及原子半徑X＞Y＞Z，則Z為氯元素；
（1）X為鈉元素，位于周期表中第三周期第ⅠA族，W為氧元素，則基態原子核外電子排布為1S²2S²2P⁴，P能級有三個軌道，由洪特規則和泡利原理可知P軌道上只有2個未成對電子，
故答案為：三；ⅠA；2；
（2）因鈉單質為金屬晶體，而硅單質為原子晶體，則熔點較高的是Si，因HCl中鍵長比HBr中鍵長短，鍵長越短越穩定，則HCl穩定，故答案為：Si；HCl；
（3）Y與Z形成的化合物為SiCl₄，與足量水反應生成一種弱酸和一種強酸，由元素守恒可知應生成H₂SiO₃和HCl，反應為SiCl₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HCl，
故答案為：SiCl₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HCl；
（4）Y的氣態化物為SiH₄，在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態，平均每轉移1mol 電子放熱190.0kJ，則1molSiH₄燃燒轉移8mol電子放熱為190.0kJ×8=1520kJ，
則該反應的熱化學方程式為SiH₄（g）+2O₂（g）

點燃  .

SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520kJ/mol，故答案為：SiH₄（g）+2O₂（g）

點燃  .

SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520kJ/mol．

點評：本題考查位置、結構、性質的應用，學會尋找元素推斷的突破口是解答的關鍵，并應熟悉元素化合物的性質、原子結構、熱化學反應方程式的書寫方法來解答即可．