Question

（2011?安徽）W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示．已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负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的基态原子核外有

2

 个未成对电子．
（2）X的单质和Y的单质相比，熔点较高的是

Si

（写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是

HCl

 （写化学式）．
（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是

SiCl₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HCl

．
（4）在25°C、101kPa下，已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol 电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是

SiH₄（g）+2O₂（g）

点燃  .

SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520kJ/mol

．

Answer 1

分析：根据W的一种核素的质量数为18，中子数为10，则W的质子数为8，即W为氧元素；X和Ne原子的核外电子数相差1，则X为钠或氟，又由图可知X的原子半径比氧原子的半径大，则X为钠；
再利用Y的单质是一种常见的半导体材料，Z的电负性在同周期主族元素中最大及原子半径X＞Y＞Z来推断元素，然后利用元素的位置、原子的原子结构、化合物的结构和性质、气态氢化物燃烧时的能量书写热化学方程式来解答即可．

解答：解：由信息及质子数+中子数=质量数，则W的质子数为18-10=8，则W为氧元素；由X和Ne原子的核外电子数相差1及X的原子半径比氧原子的半径大，则X为钠元素；
Y的单质是一种常见的半导体材料，Y为短周期元素，则Y为硅元素；Z的电负性在同周期主族元素中最大及原子半径X＞Y＞Z，则Z为氯元素；
（1）X为钠元素，位于周期表中第三周期第ⅠA族，W为氧元素，则基态原子核外电子排布为1S²2S²2P⁴，P能级有三个轨道，由洪特规则和泡利原理可知P轨道上只有2个未成对电子，
故答案为：三；ⅠA；2；
（2）因钠单质为金属晶体，而硅单质为原子晶体，则熔点较高的是Si，因HCl中键长比HBr中键长短，键长越短越稳定，则HCl稳定，故答案为：Si；HCl；
（3）Y与Z形成的化合物为SiCl₄，与足量水反应生成一种弱酸和一种强酸，由元素守恒可知应生成H₂SiO₃和HCl，反应为SiCl₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HCl，
故答案为：SiCl₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HCl；
（4）Y的气态化物为SiH₄，在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol 电子放热190.0kJ，则1molSiH₄燃烧转移8mol电子放热为190.0kJ×8=1520kJ，
则该反应的热化学方程式为SiH₄（g）+2O₂（g）

点燃  .

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

点燃  .

SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520kJ/mol．

点评：本题考查位置、结构、性质的应用，学会寻找元素推断的突破口是解答的关键，并应熟悉元素化合物的性质、原子结构、热化学反应方程式的书写方法来解答即可．