Question

2．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y	Y是地壳中含量最高的元素
Z	Z的单质能与强酸、强碱溶液反应放出氢气
W	W的一种核素的质量数为28，中子数为14

（1）W在元素周期表的位置是第三周期第ⅣA族；W的原子半径比X的大（填“大”或“小”）．
（2）X、Y、W气态氢化物的稳定性大小顺序H₂O＞CH₄＞SiH₄（用化学式表示）．
（3）写出Y单质的电子式．
（4）振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液；W的单质与氢氟酸反应的化学方程式是Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑．
（5）在25℃、101kPa下，已知13.5g的Z单质在Y₂气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式是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数依次增大的四种短周期元素，Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；Z的单质能与强酸、强碱溶液反应放出氢气，则Z为Al；W一种核素的质量数为28，中子数为14，质子数为28-14=14，则W为Si元素；X最高价氧化物对应的水化物化学式为H₂XO₃，则X为第ⅣA族元素，原子序数小于氧，则X为碳元素，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；Z的单质能与强酸、强碱溶液反应放出氢气，则Z为Al；W一种核素的质量数为28，中子数为14，质子数为28-14=14，则W为Si元素；X最高价氧化物对应的水化物化学式为H₂XO₃，则X为第ⅣA族元素，原子序数小于氧，则X为碳元素．
（1）W为Si元素，Si原子核外有3个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第三周期第ⅣA族；
同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Si＞C，
故答案为：第三周期第ⅣA族；大；
（2）非金属性O＞C＞Si，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，故氢化物稳定性：H₂O＞CH₄＞SiH₄，
故答案为：H₂O＞CH₄＞SiH₄；
（3）Y单质为O₂，电子式为：，
故答案为：；
（4）Al单质与盐酸反应后的无色溶液为氯化铝溶液，振荡下，向氯化铝溶液中滴加NaOH溶液直至过量，首先反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故能观察到的现象是：先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液；
Si的单质与氢氟酸反应生成四氟化硅与氢气，反应方程式为：Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑；
故答案为：先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液；Si+4HF=SiF₄↑+2H₂↑；
（4）13.5g的Al的物质的量为$\frac{13.5g}{27g/mol}$=0.5mol，4molAl在O₂气体中完全燃烧后恢复至原状态放出的热量为419kJ×$\frac{4mol}{0.5mol}$=3352kJ，故热化学方程式为：4Al（s）+3 O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol，
故答案为：4Al（s）+3 O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol．

点评 本题考查进行性质位置关系应用，题目难度不大，正确推断元素的种类是解答本题的关键，旨在考查学生对基础知识的理解掌握．