Question

有四種短周期元素的部分性質如下，請根據有關信息填空：

元素	W	X	Y	Z
原子半徑	186pm	99pm	66pm	77pm
核外電子	有4種能級不同的電子	最外層有7種運動狀態不同的電子	核外電子占有5個軌道	有2個未成對電子
單質 部分 性質	密度：0.97g?cm-3 熔點：97.8℃ 能導電	沸點：-34.0℃ 不能導電	密度：1.43g?L-1 沸點：-183.0℃ 不能導電	熔點：3550℃ 能導電

注：氣體密度已換算為標準狀況
（1）元素W在周期表中的位置______，根據性質描述，元素Z的單質是______（寫名稱），上述元素的簡單離子中半徑最小的是______（寫離子符號）．
（2）短周期主族元素中，元素X以及與其相鄰元素的氣態氫化物的穩定性由強到弱順序是：______（用化學式表示）．
（3）同族元素單質及其化合物在許多性質上都存在著遞變規律．下列有關說法正確的是______（選填序號）．
a．元素W所在族，隨著原子序數遞增，單質的熔點逐漸降低
b．元素X所在族，隨著原子序數遞增，對應簡單離子的還原性逐漸增強
c．元素Y所在族，隨著原子序數遞增，對應氫化物的沸點逐漸升高
d．元素Z所在族，隨著原子序數遞增，最高氧化物對應水化物的酸性逐漸增強
（4）Z單質與足量Y單質反應，生成物的電子式為______，已知生成1mol該產物將伴隨393.51kJ的熱量變化，寫出該反應的熱化學方程式______．

Answer 1

【答案】分析：W、X、Y、Z為短周期元素，W原子有4種能級不同的電子，應為1s²2s²2p⁶3s¹或1s²2s²2p⁶3s²，能導電，密度小于水，沸點較低，應為Na元素；Y原子核外電子占有5個軌道，應為1s²2s²2pⁿ，3≤n≤6，單質沸點：-183.0℃，為氣體，密度為1.43g?L^-1，單質摩爾質量為1.43g?L^-1×22.4L/mol=32，故Y為氧元素；X最外層有7種運動狀態不同的電子，處于ⅦA族，原子半徑大于氧元素，故X為Cl元素；Z原子有2個未成對電子，原子半徑小于氯元素，Z應處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p²或2s²2p⁴，單質熔點：3550℃，能導電，則Z為碳元素，據此解答．
解答：解：W、X、Y、Z為短周期元素，W原子有4種能級不同的電子，應為1s²2s²2p⁶3s¹或1s²2s²2p⁶3s²，能導電，密度小于水，沸點較低，應為Na元素；Y原子核外電子占有5個軌道，應為1s²2s²2pⁿ，3≤n≤6，單質沸點：-183.0℃，為氣體，密度為1.43g?L^-1，單質摩爾質量為1.43g?L^-1×22.4L/mol=32，故Y為氧元素；X最外層有7種運動狀態不同的電子，處于ⅦA族，原子半徑大于氧元素，故X為Cl元素；Z原子有2個未成對電子，原子半徑小于氯元素，Z應處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p²或2s²2p⁴，單質熔點：3550℃，能導電，則Z為碳元素，
（1）W為Na元素，原子有3個電子層，最外層電子數為1，處于周期表中第三周期第ⅠA族；
C元素的單質熔點：3550℃，能導電，故碳元素的該單質為石墨；
電子層結構相同核電荷數越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑Cl^-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：第三周期第ⅠA族；石墨；Na⁺；
（2）短周期主族元素中，與元素Cl相鄰元素為S、F，非金屬性F＞Cl＞S，故氫化物穩定性HF＞HCl＞H₂S，
故答案為：HF＞HCl＞H₂S；
（3）a．元素Na所在族，隨著原子序數遞增，金屬離子半徑增大，離子鍵減弱，單質的熔點逐漸降低，但氫氣的沸點低于Li，故a錯誤；
b．元素Cl所在族，隨著原子序數遞增，元素的非金屬性減弱，對應簡單離子的還原性逐漸增強，故b正確；
c．元素O所在族，水分子之間存在氫鍵，沸點最高，其它氫化物結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越強，除氧元素外隨著原子序數遞增，對應氫化物的沸點逐漸升高，故c錯誤；
d．元素C所在族，隨著原子序數遞增，非金屬性減弱，最高氧化物對應水化物的酸性逐漸減弱，故d錯誤；
故答案為：b；
（4）碳與足量氧氣反應生成CO₂，電子式為，生成1mol該產物將伴隨393.51kJ的熱量變化，故該反應的熱化學方程式為C（s）+O₂（g）=CO₂△H=-393.51kJ/mol，
故答案為：；C（s）+O₂（g）=CO₂△H=-393.51kJ/mol．
點評：本題考查結構性質位置關系、元素周期律、常用化學用語等，根據結構與性質推斷元素是解題關鍵，（3）中a選項為易錯點，容易忽略氫氣，難度中等．