题目内容

10．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；
（2）W的基态原子核外有2 个未成对电子；
（3）Y的单质和Z单质相比，较活泼的是Cl2（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）；
（4）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；
（5）在25°C、101kPa下，已知Y的气态氢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）=SiO2（s）+2H2O（l）△H=-1520.0KJ/mol．

分析 W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，原子半径X＞Y＞Z＞W；W的一种核素的质量数为18，中子数为10，其质子数为8，则W是O元素；
X和Ne原子的核外电子数相差1，其原子半径最大，为Na元素；
Y的单质是一种常见的半导体材料，则Y是Si元素；
Z的电负性在同周期主族元素中最大，且其原子半径大于O元素，则Z是Cl元素；
结合题目分析解答．

解答 解：W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，原子半径X＞Y＞Z＞W；W的一种核素的质量数为18，中子数为10，其质子数为8，则W是O元素；
X和Ne原子的核外电子数相差1，其原子半径最大，为Na元素；
Y的单质是一种常见的半导体材料，则Y是Si元素；
Z的电负性在同周期主族元素中最大，且其原子半径大于O元素，则Z是Cl元素；
（1）X是Na元素，Na原子核外有3个电子层、最外层电子数为1，所以位于第三周期第IA族，故答案为：第三周期第IA族； 
（2）W是O元素，其核外电子排布式为：1s22s22p4，其原子核外有2个未成对电子，故答案为：2；
 （3）Y是Si元素、Z是Cl元素，同一周期元素，元素的非金属性随着原子序数增大而增强，元素的非金属性越强，其单质的活泼性越强，所以Y单质和Z单质相比，较活泼的是Cl2，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Cl＞Br，所以氢化物较稳定的是HCl；
故答案为：Cl2；HCl；
 （4）Y是Si元素、Z是Cl元素，二者形成的物质是四氯化硅，四氯化硅和水反应生成硅酸和HCl，反应方程式为SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl，
故答案为：SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl；
（4）Y的氢化物是硅烷，硅烷和氧气反应方程式为SiH4+2O2=SiO2+2H2O，该反应中转移电子数为8，平均每转移1mol 电子放热190.0kJ，则转移8mol电子放出热量1520.0KJ，则其热化学方程式为SiH4（g）+2O2（g）=SiO2（s）+2H2O（l）△H=-1520.0KJ/mol，
故答案为：SiH4（g）+2O2（g）=SiO2（s）+2H2O（l）△H=-1520.0KJ/mol．

点评 本题考查位置结构性质的相互关系及应用，为高频考点，涉及热化学方程式的书写、元素周期律、原子结构等知识点，明确原子结构、元素周期表结构、元素化合物性质等知识点是解本题关键，侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力，注意基础知识的总结归纳．

练习册系列答案
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19．下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是（　　）
A．NH4NO3B．SiO2C．C6H5NO2D．Cu
1．硫酸是重要的工业原料．工业上生产硫酸主要分为造气、催化氧化、吸收三个阶段，其生产流程图如下：

（1）操作I的内容是净化、干燥除去有害成分，此操作目的是防止催化剂中毒．物质B是H2O．a=98．
（2）工业上既可用硫黄也可用硫铁矿（FeS2）造气，若使用硫铁矿造气．另一产物是一种常见的红棕色固体．写出用硫铁矿造气时反应的化学方程式4FeS2+1102$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8SO2+2Fe203．
（3）催化反应室中的反应是一个气体体积缩小的反应．增大压强有利于反应向右进行．但实际生产却是在常压下进行的．原因是常压下SO2转化为SO3的转化率已很大
（4）工业生产中常用氨一硫酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．用两个化学方程式表示其反应原理SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3，（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O
（5）若用等质量的硫黄、FeS2生产硫酸．假设原料的总利用率均为90%．则二者得到硫酸的质量比为15：8．
18．如表是短元素周期表的一部分．
…①②③
…④⑤
（1）从原子结构角度分析，①、②、③三种元素的电子层数相同，②、④位于元素周期表的第ⅤA族；
（2）科学家通过对①～⑤元素的化合物进行研究，从而寻找a（选填序号）．
a．高效农药                    b．催化剂
c．耐高温、耐腐蚀的合金材料    d．半导体材料
（3）研究①～⑤元素的气态氢化物（用化学符号回答）：②的气态氢化物的电子式．
（4）④和⑤的元素最高价氧化物对应水化物的酸性较强的物质的化学式H2SO4．
5．科学研究表明，当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭，解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环（如图1）．

（1）一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气．图2是生成1molCH3OH时的能量变化示意图．已知破坏1mol不同共价键的能量（kJ）分别是：
C-HC-OC=OH-HH-O
413.4351745436462.8
已知E1=8.2kJ•mol-1，则E2=198.8kJ•mol-1．
（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验温度/℃起始量达到平衡
CO/molH2O/molH2/molCO转化率所需时间/min
1650421.66
2900211/33
3900abct
①该反应的△H＜0（填“＜”或“＞”）．
②实验2条件下的平衡常数K=1．
③实验3中，若平衡时H2O的转化率为$\frac{1}{3}$，则$\frac{a}{b}$=0.5，c=$\frac{b}{3}$．
④实验4，若900℃时，在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol，则此时V正=V逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
（3）捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液，先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3，然后使NaHCO3分解，Na2CO3可以进行循环使用．将100mL0.1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL（已换算为标准状况）的CO2，溶液中没有晶体析出，则：
①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）．
②反应后的溶液可以作“缓冲液”（当往溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用），请解释其原理如果向反应后的溶液中加入少量的酸时，碳酸根结合氢离子转化为碳酸氢根，溶液的PH变化不大，如果加入少量的碱时，碳酸氢根结合氢氧根转化为碳酸根，溶液的PH变化也不大，因此反应后溶液可以作缓冲液．
15．如表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：
IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
2①②
3③④⑤⑥⑦⑧
4⑨⑩
（1）⑤和⑧的元素符号是Si和Ar；
（2）表中最活泼的金属是K，非金属最强的元素是F；（填写元素符号）
（3）表中能形成两性氢氧化物的元素是Al，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：2Al（OH）3+3H2SO4=Al2（SO4）3+6H2O，Al（OH）3+KOH=KAlO2+2H2O；
（4）请设计一个实验方案，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱（用化学方程式表达）：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl．
2．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
A．石英溶于烧碱溶液：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O
B．氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化硫：SO2+OH-═HSO3-
C．碳酸氢钙溶液中加入足量氢氧化钠溶液：Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O
D．溴化亚铁溶液中通入少量氯气：2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-
19．环保部门对某厂含氯排放废气中Cl2的含量进行如下测定（废气中不含其他含氯元素的气体）：取标准状况下含有Cl2的废气1.00L，缓慢通过足量氢氧化钠溶液，然后用还原剂将氯元素完全还原为Cl-，再在所得溶液中加入过量硝酸酸化的AgNO3溶液，生成白色沉淀（还原剂不含氯元素，且还原剂和氧化产物不与Ag+发生反应）．将沉淀过滤、洗涤、干燥，称得其质量为0.287g．试计算：
（1）该废气样品中Cl2的体积分数为2.24%．
（2）若用100mL NaOH溶液恰好完全吸收废气中的氯气，则NaOH溶液的物质的量浓度为0.02mol•L-1．
（3）Cl2可与KI溶液发生反应，若Cl2过量，生成的I2会继续这被氧化为IO3-，则1molCl2通入含1mol KI的溶液中，则生成的I2和IO3-的物质的量之比为2：1．
20．写出下列化学反应的离子方程式
①氢氧化钡溶液和硫酸溶液反应Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
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③氧化铁和稀盐酸反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
④少量金属钠加到冷水中：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑．

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