Question

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的電負性在同周期主族元素中最大．
（1）X元素的價電子排布圖為

 

；W的基態原子核外有

 

個未成對電子．
（2）X的單質和Y的單質相比，熔點較高的是

 

．（寫化學式）；Z的氣態氫化物和溴化氫相比，較穩定的是

 

（寫化學式）．
（3）Y與Z形成的化合物和水反應，生成一種弱酸和一種強酸，該化學方程式是

 

．
（4）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

 

．

Answer 1

考點：微粒半徑大小的比較,位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：由W的一種核素的質量數為18，中子數為10，可知W的質子數為8，是氧元素；X和Ne原子的核外電子數相差1，且根據圖可知半徑比W大，可知X為11號元素，鈉元素；Y的半徑介于X和W之間，Y的單質是一種常見的半導體材料，所以Y是硅元素；Z的原子半徑在同周期主族元素中最小，且半徑也介于X和W之間，所以Z為氯元素，據此回答．

解答： 解：由W的一種核素的質量數為18，中子數為10，可知W的質子數為8，是氧元素；X和Ne原子的核外電子數相差1，且根據圖可知半徑比W大，可知X為11號元素，鈉元素；Y的半徑介于X和W之間，Y的單質是一種常見的半導體材料，所以Y是硅元素；Z的原子半徑在同周期主族元素中最小，且半徑也介于X和W之間，所以Z為氯元素，（1）X和Ne原子的核外電子數相差1，且根據圖可知半徑比W大，可知X為11號元素，是鈉元素，元素原子的價電子排布為3s¹，W的質子數為8，是氧元素，基態原子排布式為1s²2s²2p⁴，核外有2個未成對電子，故答案為：3s¹；2；
（2）X是Na，Y是Si，非金屬性Cl＞Br，故氫化物穩定性HCl＞HBr，
故答案為：Si；HCl；
（3）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，應生成硅酸與HCl，該反應的化學方程式是SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl，
故答案為：SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl；
（4）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：本題屬于基礎題，主要考查學生根據元素的原子結構特點推元素種類，再根據其在周期表中的位置，推性質，再運用電子轉移數目進行反應熱的計算，考查了學生基本的計算能力，及規范書寫熱方程式的基本要求．