Question

17．W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數變化如圖所示．已知W的一種核素的質量數為18，中子數為10；X和Ne原子的核外電子數相差1；Y的單質是一種常見的半導體材料；Z的非金屬性在同周期主族元素中最強．
（1）X位于元素周期表中的位置為第三周期IA族；W離子的結構示意圖
（2）X的單質和Y的單質相比，熔點較高的是Si（寫化學式）；
Z的氣態氫化物和溴化氫相比，較穩定的是HCl（寫化學式）．
（3）用電子式表示X與Z形成的化合物的過程
（4）工業上制備Y的單質的化學方程式2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO↑+Si

（5）Y與Z形成的化合物和足量水反應，生成一種弱酸和一種強酸，該反應的化學方程式是
SiCl₄+4H₂O=H₄SiO₄+4HCl．
（6）在25℃、101kPa下，已知Y的氣態氫化物在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態，平均每轉移1mol電子放熱190.0kJ，該反應的熱化學方程式是SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0kJ•mol^-1 ．

Answer 1

分析 W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，W的一種核素的質量數為18，中子數為10，則其質子數為18-10=8，故W為O元素；X和Ne原子的核外電子數相差1，原子半徑大于O，故X為Na；由原子序數可知，Y、Z處于第三周期，而Y的單質是一種常見的半導體材料，則Y為Si，Z的非金屬性在同周期主族元素中最強，則Z為Cl，據此解答．

解答 解：W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，W的一種核素的質量數為18，中子數為10，則其質子數為18-10=8，故W為O元素；X和Ne原子的核外電子數相差1，原子半徑大于O，故X為Na；由原子序數可知，Y、Z處于第三周期，而Y的單質是一種常見的半導體材料，則Y為Si，Z的非金屬性在同周期主族元素中最強，則Z為Cl，
（1）X為Na元素，位于元素周期表中第三周期IA族，W為O元素，W離子的結構示意圖為，
故答案為：第三周期IA族；；
（2）金屬Na的熔點較低，Si屬于原子晶體，熔點很高，故Si的熔點較高；非金屬性Cl＞Br，故氫化物穩定性HCl＞HBr，
故答案為：Si；HCl；
（3）用電子式表示NaCl的形成過程為，
故答案為：；
（4）工業上用碳和二氧化硅在高溫條件反應生成硅，反應的方程式為2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO↑+Si，
故答案為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO↑+Si；
（5）Y與Z形成的化合物為SiCl₄，和足量水反應，生成一種弱酸和一種強酸，應生成H₄SiO₄與HCl，該反應的化學方程式是：SiCl₄+4H₂O=H₄SiO₄+4HCl，
故答案為：SiCl₄+4H₂O=H₄SiO₄+4HCl；
（6）Y是硅元素，因為SiH₄+2O₂═SiO₂+2H₂O～8e-，所以，當有1molSiH₄參加反應是，放出熱量為190.0kJ×8=1520.0 kJ，其熱反應方程式為：SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0 kJ•mol^-1，
故答案：SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1520.0 kJ•mol^-1 ．

點評 本題考查位置結構性質關系等，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，注意對元素周期律的理解與運用．