Question

18．X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素，部分信息如表所示：

	X	Y	Z	W	R	P	Q
原子半径/nm			0.154	0.074	0.099	0.075	0.143
主要化合价		-4，+4		-2	-1，+7	-3，+5	+3
其他	阳离子核外无电子	无机非金属材料的主角	焰色反应呈黄色

（1）R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系是互为同位素．
（2）Z的单质与水反应的化学方程式是2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；R与Q两元素最高价氧化物水化物反应的离子方程式3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O．
（3）Y与R相比，非金属性较强的是Cl（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是bc（填字母序号）．
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b．稳定性XR＞YX₄
c．Y与R形成的化合物中Y呈正价
（4）写出工业制取Y的单质的化学方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（5）反应3X₂（g）+P₂（g） 2PX₃（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．

①该反应是放热反应（填“吸热”“放热”）；
②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？不影响，原因是催化剂不改变平衡的移动（从能量说明）

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素，X阳离子核外无电子，则X为H元素；Y的化合价主要为-4，+4，是无机非金属材料的主角，则Y为Si元素；Z焰色反应呈黄色，则Z为Na元素；R的主要化合价为-1，+7，则R为Cl元素；W有-2价，处于VIA族，原子半径小于Cl，故W为O元素；Q主要化合价为+3价，原子半径Na＞Q＞Cl，则Q为Al元素；P有-3、+5价，处于VA族，原子半径小于Cl，故P为N元素．

解答 解：X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素，X阳离子核外无电子，则X为H元素；Y的化合价主要为-4，+4，是无机非金属材料的主角，则Y为Si元素；Z焰色反应呈黄色，则Z为Na元素；R的主要化合价为-1，+7，则R为Cl元素；W有-2价，处于VIA族，原子半径小于Cl，故W为O元素；Q主要化合价为+3价，原子半径Na＞Q＞Cl，则Q为Al元素；P有-3、+5价，处于VA族，原子半径小于Cl，故P为N元素．
（1）R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，中子数不同，二者互为同位素，
故答案为：同位素；
（2）Z为Na元素，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应方程式为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，R与Q两元素最高价氧化物水化物分别为HClO₄、Al（OH）₃，二者反应离子方程式为：3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O，
故答案为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O；
（3）Y为Si元素，R为Cl元素，同周期自左而右，非金属性增强，所以非金属性Si＜Cl；
a．状态属于物理性质，不能说明元素的非金属性强弱，故a错误；
b．非金属越强，氢化物越稳定，稳定性XR＞YX₄，说明X的非金属性强，故b正确；
c．Y与R形成的化合物中Y呈正价，说明X吸引电子能力强，X的非金属性强，故c正确；
故答案为：Cl；bc；
（4）工业制取Y（Si）的单质的化学方程式：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（5）①由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，则该反应是放热反应，故答案为：放热；
②催化剂不改变平衡的移动，不影响反应热，故答案为：不影响；催化剂不改变平衡的移动．

点评 本题考查结构性质位置关系应用、化学反应中能量变化，关键是根据原子半径、化合价推断元素，理解掌握元素周期律，注意金属性、非金属性强弱比较实验事实．