Question

18．（1）下列图1曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系（Z为核电荷数，Y为元素的有关性质）．把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：
①ⅡA族元素的价电子数b．
②第三周期元素的最高化合价c．
（2）元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大．已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4：3，N^-、Z⁺、X⁺的半径逐渐减小，化合物XN常温下为气体．据此回答：
①化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1：1：1，A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小．则化合物B的化学式为NaClO．
②工业上制取单质M的化学方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO．
③已知图2CaO晶胞结构与ZN晶胞结构一样，其中CaO晶体密度为a g•cm^-3，N_A表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为$\frac{224}{a{N}_{A}}$cm³．（用含a和N_A代数式表示）

Answer 1

分析 （1）①ⅡA族元素的价电子数均为2；
②第3周期主族元素的最高化合价由+1升高为+7；
（2）元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，则最外层电子数为6，核外电子总数为8，故Y为O元素；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4：3，则电子层数为3，最外层电子数为4，故M为Si，N^-、Z⁺、X⁺的半径逐渐减小，XN常温下为气体，故N为氯，Z为钠，X为氢．
③中根据均摊法计算晶胞中钙原子、氧原子数目，进而计算晶胞质量，再根据V=$\frac{m}{ρ}$计算晶胞体积．

解答 解：（1）①ⅡA族元素的价电子数均为2，随原子序数的增大而价电子不变，只有b符合，故答案为：b；
②第3周期主族元素的最高化合价由+1升高为+7，只有c符合，故答案为：c；
（2）元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，则最外层电子数为6，核外电子总数为8，故Y为O元素；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4：3，则电子层数为3，最外层电子数为4，故M为Si，N^-、Z⁺、X⁺的半径逐渐减小，XN常温下为气体，故N为氯，Z为钠，X为氢．
①由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1：1：1，A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小，则A为NaOH，B为NaClO，
故答案为：NaClO；
②工业上用焦炭高温下还原二氧化硅来制备硅，方程式为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO，
故答案为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO；
③晶胞中钙原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，氧原子数目为1+12×$\frac{1}{4}$=4，故晶胞质量为4×$\frac{56}{{N}_{A}}$g，则晶胞体积为：4×$\frac{56}{{N}_{A}}$g÷a g•cm^-3=$\frac{224}{a{N}_{A}}$cm³，
故答案为：$\frac{224}{a{N}_{A}}$cm³．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及元素周期律、核外电子排布、无机物推断、晶胞计算等，是对学生综合能力的考查，难度中等．