Question

X、Y、Z、W都是短周期主族元素，原子半径W＞Z＞X＞Y．已知：X、Y两元素处于同一周期；X、Z处于同一主族；Z原子核内的质子数等于X、Y原子核内质子数之和；Z原子最外层上的电子数是W原子最外层上的电子数的4倍，同主族中W的原子半径最大．试回答：
（1）这四种元素单质（若有同素异形体只考虑熔点最高的）的熔点由高到低的顺序是（写化学式）

 

．
（2）由这四种元素中某些元素组成的两种正盐的水溶液（均为0.1mol?L^-1）的pH由大到小的顺序是（写化学式）

 

．
（3）Y和Z两元素可形成化合物ZY₂，某种ZY₂晶体的结构相当于把金刚石中的原子均换成Z原子，再在每两个Z原子连线的中点放置一个Y原子，则此晶体中由Z、Y原子组成的最小环上共有Z原子

 

个，Y原子

 

个．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W都是短周期主族元素，原子半径W＞Z＞X＞Y，且X、Y两元素处于同一周期，X、Z处于同一主族，则X、Y、Z三元素在周期表中的相对位置关系为，X、Y处在同一主族，二者质子数相差8，Z原子核内的质子数等于X、Y原子核内质子数之和，则Y的质子数为8，为氧元素；Z原子最外层上的电子数是W原子最外层上的电子数的4倍，则W最外层电子数为1、Z的最外层电子数为4，故X为碳元素、Z为Si元素；W最外层电子数为1，处于ⅠA族，同主族中W的原子半径最大，则W为Na元素，据此解答．

解答：解：X、Y、Z、W都是短周期主族元素，原子半径W＞Z＞X＞Y，且X、Y两元素处于同一周期，X、Z处于同一主族，则X、Y、Z三元素在周期表中的相对位置关系为，X、Y处在同一主族，二者质子数相差8，Z原子核内的质子数等于X、Y原子核内质子数之和，则Y的质子数为8，为氧元素；Z原子最外层上的电子数是W原子最外层上的电子数的4倍，则W最外层电子数为1、Z的最外层电子数为4，故X为碳元素、Z为Si元素；W最外层电子数为1，处于ⅠA族，同主族中W的原子半径最大，则W为Na元素，
（1）金刚石、晶体硅都为原子晶体，熔点最高，但金刚石中C-C键的键长比晶体硅中Si-Si键的键长短，故金刚石的熔点高于晶体硅，钠为金属晶体，常温下为固体，氧气常温下为气体，故熔点C（金刚石）＞Si＞Na＞O₂，
故答案为：C（金刚石）＞Si＞Na＞O₂；
（2）由四种元素中某些元素组成的两种正盐为Na₂SiO₃、Na₂CO₃，相同浓度水溶液中，由于碳酸的酸性强于硅酸，硅酸根的水解程度更大，故相同浓度水溶液pH由大到小的顺序是：Na₂SiO₃＞Na₂CO₃，
故答案为：Na₂SiO₃＞Na₂CO₃；
（3）Y和Z两元素可形成化合物为SiO₂，某种SiO₂晶体的结构相当于把金刚石中的原子均换成Si原子，再在每两个Si原子连线的中点放置一个O原子，由于金刚石中存在六元环，替换后得该种SiO₂晶体的结构，则此晶体中由Si、O原子组成的最小环上共有6个Si原子、6个O原子，
故答案为：6；6．

点评：本题考查元素推断、熔沸点比较、盐类水解、晶胞结构等，难度中等，推断元素是解题关键，（3）为易错点、难点，学生对金刚石晶胞晶体认识不全面，注意识记中学常见的晶胞结构．