Question

19．W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示．已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负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的基态原子核外有2个未成对电子．
（2）X、Z形成的化合物和Y、W形成的化合物相比，熔点较高的是SiO₂（写化学式），原因是二氧化硅是原子晶体，而氯化钠是离子晶体．
（3）Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是HCl（写化学式）．
（4）写出Y、W形成的化合物与X的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（5）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃+4HCl．

Answer 1

分析 由W的一种核素的质量数为18，中子数为10，可知W的质子数为8，是氧元素；X和Ne原子的核外电子数相差1，且根据图可知半径比W大，可知X为11号元素，钠元素；Y的半径介于X和W之间，Y的单质是一种常见的半导体材料，所以Y是硅元素；Z的电负性在同周期主族元素中最大，且半径也介于X和W之间，所以Z为氯元素，由此分析解答．

解答 解：由W的一种核素的质量数为18，中子数为10，可知W的质子数为8，是氧元素；X和Ne原子的核外电子数相差1，且根据图可知半径比W大，可知X为11号元素，钠元素；Y的半径介于X和W之间，Y的单质是一种常见的半导体材料，所以Y是硅元素；Z的电负性在同周期主族元素中最大，且半径也介于X和W之间，所以Z为氯元素，（1）X和Ne原子的核外电子数相差1，且根据图可知半径比W大，可知X为11号元素，是钠元素，它位于周期表第三周期第ⅠA族；氧的基态原子核外电子排布为：1s²2s²2p⁴，所以核外有2个未成对电子，故答案为：三；ⅠA；2；
（2）X、Z形成的化合物是氯化钠和Y、W形成的化合物是二氧化硅，氯化钠是离子晶体而二氧化硅是原子晶体，原子晶体的熔点高于离子晶体，所以二氧化硅的熔点高，故答案为：SiO₂；二氧化硅是原子晶体，而氯化钠是离子晶体；
（3）Z的原子半径在同周期主族元素中最小，且半径也介于X和W之间，所以Z为氯元素，与溴元素同主族，稳定性HCl大于HBr，故答案为：HCl；
（4）Y、W形成的化合物是二氧化硅，X的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，反应的离子方程式为；SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，故答案为：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；（5）Y与Z形成的化合物为SiCl₄，和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，应生成硅酸与HCl，该反应的化学方程式是SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl，
故答案为：SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃+4HCl．

点评 本题主要考查了元素周期表、核外电子排布、晶体的性质、元素周期律、水解反应等知识，难度不大，解题的关键是元素推断，答题时注意水解原理的应用．