Question

X、Y、Z、W四种常见元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	空气含量最多的元素
Y	3p能级只有一个电子
Z	单质用于制造集成电路和太阳能板的主要原料
W	常见化合价有+2、+3，其中一种氧化物为红褐色

（1）W位于周期表的第

 

周期，第

 

族．
（2）用“＞”或“＜”填空．

离子半径	电负性	第一电离能	单质熔点
X    YZ	Z   W	X   Z	X   W

（3）X₂、碳和Z的氧化物在1300℃时可合成Z₃X₄．写出该反应化学方程式

 

．Z₃X₄是一种耐高温的结构陶瓷材料，是

 

化合物（填“共价”或“离子”）．
（4）查阅资料知道：
4Y（s）+3O₂（g）=2Y₂O₃（s）△H=-3351.4kJ．mol^-1
3W（s）+2O₂（g）=W₃O₄（s）△H=-1120  kJ．mol^-1
则Y与W₃O₄反应的热化学方程式是：

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：

分析：X空气含量最多的元素，则X为N，Y的3p能级只有一个电子，则Y为Al，Z单质用于制造集成电路和太阳能板的主要原料，则Z为Si，W常见化合价有+2、+3，其中一种氧化物为红褐色，同W为Fe，据此答题．

解答： 解：X空气含量最多的元素，则X为N，Y的3p能级只有一个电子，则Y为Al，Z单质用于制造集成电路和太阳能板的主要原料，则Z为Si，W常见化合价有+2、+3，其中一种氧化物为红褐色，同W为Fe，
（1）W为Fe，位于周期表的第四周期，第VIII 族，故答案为：四；VIII；
（2）在N、Al、Si、Fe四种元素中，氮离子和铝离子电子层数相同，氮原子核电荷数小于铝，所以离子半径N^3-＞Al³⁺，硅是非金属元素，铁是金属元素，所以电负性Si＞Fe，由于氮的非金属性强于硅，且氮原子最外层p轨道处于稳定结构，所以第一电离能N＞Si，常温下氮气是气态，铁是固态，所以单质熔点N＜Fe，
故答案为：＞；＞；＞；＜；
（3）X₂、碳和Z的氧化物在1300℃时可合成Si₃N₄，该反应化学方程式为2N₂+3SiO₂+6C

高温  .

Si₃N₄+6CO↑，Si₃N₄是一种耐高温的结构陶瓷材料，熔点很高是原子晶体，所以Si₃N₄是 共价化合物，
故答案为为：2N₂+3SiO₂+6C

高温  .

Si₃N₄+6CO↑；共价化合物；
（4）查阅资料知道：①4Y（s）+3O₂（g）=2Y₂O₃（s）△H=-3351.4kJ．mol^-1；②3W（s）+2O₂（g）=W₃O₄（s）△H=-1120  kJ．mol^-1，则Al与Fe₃O₄反应可以看作是①×8-②×3得到，根据盖斯定律可知该反应反应热为（-3351.4×8+1120）kJ．mol^-1=-3342.8 kJ．mol^-1，所以反应的热化学方程式是8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=4Al₂O₃（s）+9Fe（s）△H=-3342.8 kJ．mol^-1，
故答案为：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=4Al₂O₃（s）+9Fe（s）△H=-3342.8 kJ．mol^-1．

点评：本题以物质结构为基础，考查原子结构、分子结构，元素周期表和元素周期律，反应热的计算及热化学方程式的书写等，解题的关键是元素的推断，题目难度不大，旨在考查学生对基础知识的理解掌握．