Question

18．（1）下列圖1曲線分別表示元素的某種性質與核電荷數的關系（Z為核電荷數，Y為元素的有關性質）．把與下面元素有關的性質相符的曲線標號填入相應的空格中：
①ⅡA族元素的價電子數b．
②第三周期元素的最高化合價c．
（2）元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數依次增大．已知Y元素原子最外層電子數與核外電子總數之比為3：4，M元素原子的最外層電子數與電子層數之比為4：3，N^-、Z⁺、X⁺的半徑逐漸減小，化合物XN常溫下為氣體．據此回答：
①化合物A、B均為由上述五種元素中的任意三種元素組成的強電解質，且兩種物質水溶液的酸堿性相同，組成元素的原子數目之比為1：1：1，A溶液中水的電離程度比B溶液中水的電離程度小．則化合物B的化學式為NaClO．
②工業上制取單質M的化學方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO．
③已知圖2CaO晶胞結構與ZN晶胞結構一樣，其中CaO晶體密度為a g•cm^-3，N_A表示阿伏加德羅常數，則CaO晶胞體積為$\frac{224}{a{N}_{A}}$cm³．（用含a和N_A代數式表示）

Answer 1

分析 （1）①ⅡA族元素的價電子數均為2；
②第3周期主族元素的最高化合價由+1升高為+7；
（2）元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數依次增大，Y元素原子最外層電子數與核外電子總數之比為3：4，則最外層電子數為6，核外電子總數為8，故Y為O元素；M元素原子的最外層電子數與電子層數之比為4：3，則電子層數為3，最外層電子數為4，故M為Si，N^-、Z⁺、X⁺的半徑逐漸減小，XN常溫下為氣體，故N為氯，Z為鈉，X為氫．
③中根據均攤法計算晶胞中鈣原子、氧原子數目，進而計算晶胞質量，再根據V=$\frac{m}{ρ}$計算晶胞體積．

解答 解：（1）①ⅡA族元素的價電子數均為2，隨原子序數的增大而價電子不變，只有b符合，故答案為：b；
②第3周期主族元素的最高化合價由+1升高為+7，只有c符合，故答案為：c；
（2）元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數依次增大，Y元素原子最外層電子數與核外電子總數之比為3：4，則最外層電子數為6，核外電子總數為8，故Y為O元素；M元素原子的最外層電子數與電子層數之比為4：3，則電子層數為3，最外層電子數為4，故M為Si，N^-、Z⁺、X⁺的半徑逐漸減小，XN常溫下為氣體，故N為氯，Z為鈉，X為氫．
①由上述五種元素中的任意三種元素組成的強電解質，且兩種物質水溶液的酸堿性相同，組成元素的原子數目之比為1：1：1，A溶液中水的電離程度比B溶液中水的電離程度小，則A為NaOH，B為NaClO，
故答案為：NaClO；
②工業上用焦炭高溫下還原二氧化硅來制備硅，方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO，
故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO；
③晶胞中鈣原子數目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，氧原子數目為1+12×$\frac{1}{4}$=4，故晶胞質量為4×$\frac{56}{{N}_{A}}$g，則晶胞體積為：4×$\frac{56}{{N}_{A}}$g÷a g•cm^-3=$\frac{224}{a{N}_{A}}$cm³，
故答案為：$\frac{224}{a{N}_{A}}$cm³．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及元素周期律、核外電子排布、無機物推斷、晶胞計算等，是對學生綜合能力的考查，難度中等．