Question

2．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數依次增大的四種短周期元素，其相關信息如下表：

元素	相關信息
X	X的最高價氧化為對應的水化物化學式為H2XO3
Y	Y是地殼中含量最高的元素
Z	Z的基態原子最外層電子排布式為3s23p1
W	W的一種核素的質量數為28，中子數為14

（1）W位于元素周期表第三周期第ⅣA族；W的原子半徑比X的大（填“大”或“小”）．
（2）Z的第一電離能比W的小（填“大”或“小”）；XY₂由固態變為氣態所需克服的微粒間作用力是分子間作用力；氫元素、X、Y的原子可共同形成多種分子，寫出其中一種能形成同種分子間氫鍵的物質名稱乙醇、乙酸等
（3）振蕩下，向Z單質與鹽酸反應后的無色溶液中滴加NaOH溶液直至過量，能觀察到的現象是先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后變成無色溶液；W的單質與氫氟酸反應生成兩種無色氣體，該反應的化學方程式是Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑
（4）在25°、101kpa下，已知13.5g的Z固體單質在Y₂氣體中完全燃燒后恢復至原狀態，放熱419kJ，該反應的熱化學方程式是2Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol．

Answer 1

分析 短周期元素中，Y是地殼中含量最高的元素，則Y為O元素；X的最高價氧化物對應的水化物化學式為H₂XO₃，則X的最高化合價為+4，結合原子序數Y＞X，可確定X為C元素，Z的基態原子最外層電子排布式為3s²3p¹，即Z為Al元素；W的一種核素的質量數為28，中子數為14，可確定W的質子數為28-14=14，即W為Si，據此解答．

解答 解：短周期元素中，Y是地殼中含量最高的元素，則Y為O元素；X的最高價氧化物對應的水化物化學式為H₂XO₃，則X的最高化合價為+4，結合原子序數Y＞X，可確定X為C元素，Z的基態原子最外層電子排布式為3s²3p¹，即Z為Al元素；W的一種核素的質量數為28，中子數為14，可確定W的質子數為28-14=14，即W為Si．
（1）Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族，同主族元素原子半徑從上到下依次增大，則W（Si）的原子半徑比X（C）的要大，
故答案為：三、ⅣA；大；
（2）因周期元素從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，故Z（Al） 的第一電離能比W（Si）的要小．XY₂（CO₂）為分子晶體，由固態變為氣態，克服的是分子間作用力．由C、H、O組成的分子中，存在分子間氫鍵的物質很多，如：CH₃CH₂OH、CH₃COOH等，
故答案為：小；分子間作用力；乙醇、乙酸等；
（3）Al與鹽酸反應生成氯化鋁，向反應后的溶液中滴加NaOH溶液直至過量，發生的反應為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，所以看到的現象是：先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后變成無色溶液，
W單質為硅，硅和氫氟酸反應生成SiF₄和H₂兩種氣體，反應方程式為：Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑，
故答案為：先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后變成無色溶液；Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑；
（4）13.5g Al的物質的量為$\frac{13.5g}{27g/mol}$=0.5mol，Al完全燃燒后恢復至原狀態放熱419kJ，故4molAl放熱為419×8=3352KJ，所以熱化學方程式為：2Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol；
故答案為：2Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol．

點評 本題考查位置結構性質關系應用，明確元素種類是解題關鍵，注意掌握同周期元素第一電離能異常情況，掌握氫鍵對物質性質的影響及其存在情況．