Question

19．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位于元素周期表中第三周期第ⅠA族；W的基態原子核外有2個未成對電子．
（2）X、Z形成的化合物和Y、W形成的化合物相比，熔點較高的是SiO₂（寫化學式），原因是二氧化硅是原子晶體，而氯化鈉是離子晶體．
（3）Z的氣態氫化物和溴化氫相比，較穩定的是HCl（寫化學式）．
（4）寫出Y、W形成的化合物與X的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（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+3H₂O=H₂SiO₃+4HCl．

Answer 1

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的電負性在同周期主族元素中最大，且半徑也介于X和W之間，所以Z為氯元素，由此分析解答．

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的電負性在同周期主族元素中最大，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，它位于周期表第三周期第ⅠA族；氧的基態原子核外電子排布為：1s²2s²2p⁴，所以核外有2個未成對電子，故答案為：三；ⅠA；2；
（2）X、Z形成的化合物是氯化鈉和Y、W形成的化合物是二氧化硅，氯化鈉是離子晶體而二氧化硅是原子晶體，原子晶體的熔點高于離子晶體，所以二氧化硅的熔點高，故答案為：SiO₂；二氧化硅是原子晶體，而氯化鈉是離子晶體；
（3）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，與溴元素同主族，穩定性HCl大于HBr，故答案為：HCl；
（4）Y、W形成的化合物是二氧化硅，X的最高價氧化物的水化物是氫氧化鈉，反應的離子方程式為；SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，故答案為：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；（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．

點評 本題主要考查了元素周期表、核外電子排布、晶體的性質、元素周期律、水解反應等知識，難度不大，解題的關鍵是元素推斷，答題時注意水解原理的應用．