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的最高價氧化物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的單質能與強酸、強堿溶液反應放出氫氣
W	W的一種核素的質量數為28，中子數為14

（1）W在元素周期表的位置是第三周期第ⅣA族；W的原子半徑比X的大（填“大”或“小”）．
（2）X、Y、W氣態氫化物的穩定性大小順序H₂O＞CH₄＞SiH₄（用化學式表示）．
（3）寫出Y單質的電子式．
（4）振蕩下，向Z單質與鹽酸反應后的無色溶液中逐滴滴加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的化學方程式是Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑．
（5）在25℃、101kPa下，已知13.5g的Z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4Al（s）+3 O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol．

Answer 1

分析 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，Y是地殼中含量最高的元素，則Y為O元素；Z的單質能與強酸、強堿溶液反應放出氫氣，則Z為Al；W一種核素的質量數為28，中子數為14，質子數為28-14=14，則W為Si元素；X最高價氧化物對應的水化物化學式為H₂XO₃，則X為第ⅣA族元素，原子序數小于氧，則X為碳元素，據此解答．

解答 解：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，Y是地殼中含量最高的元素，則Y為O元素；Z的單質能與強酸、強堿溶液反應放出氫氣，則Z為Al；W一種核素的質量數為28，中子數為14，質子數為28-14=14，則W為Si元素；X最高價氧化物對應的水化物化學式為H₂XO₃，則X為第ⅣA族元素，原子序數小于氧，則X為碳元素．
（1）W為Si元素，Si原子核外有3個電子層，最外層電子數為4，處于周期表中第三周期第ⅣA族；
同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑Si＞C，
故答案為：第三周期第ⅣA族；大；
（2）非金屬性O＞C＞Si，元素的非金屬性越強，氣態氫化物越穩定，故氫化物穩定性：H₂O＞CH₄＞SiH₄，
故答案為：H₂O＞CH₄＞SiH₄；
（3）Y單質為O₂，電子式為：，
故答案為：；
（4）Al單質與鹽酸反應后的無色溶液為氯化鋁溶液，振蕩下，向氯化鋁溶液中滴加NaOH溶液直至過量，首先反應生成氫氧化鋁，然后氫氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，故能觀察到的現象是：先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后變成無色溶液；
Si的單質與氫氟酸反應生成四氟化硅與氫氣，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的Al的物質的量為$\frac{13.5g}{27g/mol}$=0.5mol，4molAl在O₂氣體中完全燃燒后恢復至原狀態放出的熱量為419kJ×$\frac{4mol}{0.5mol}$=3352kJ，故熱化學方程式為：4Al（s）+3 O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol，
故答案為：4Al（s）+3 O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol．

點評 本題考查進行性質位置關系應用，題目難度不大，正確推斷元素的種類是解答本題的關鍵，旨在考查學生對基礎知識的理解掌握．