Question

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，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的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W	W的一种核素的质量数为28，中子数为14

 
(1)W位于元素周期表第      周期第    族；W的原子半径比X的       
(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的          (填“大”或“小”)；XY₂由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是           。氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称          。
(3)振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是                      ；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是            。
(4)在25℃、101kPa下，已知13.5g的Z固体单质在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                      。

Answer 1

(1)3  IVA     大；
(2)小  分子间作用力    乙醇
(3)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+H₂↑
(4)4Al(s)+3O₂(g)=2Al₂O₃(s) △H=-1676kJ/mol

根据题意知，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，Y是地壳中含量最高的元素，则Y为氧元素；X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H₂XO₃，最高正化合价为+4，处于ⅣA族，原子序数小于氧元素，故X为碳元素；Z的基态原子最外层电子排布式为3s²3p¹，处于第三周期第ⅢA族，则Z为Al元素；W的一种核素的质量数为28，中子数为14，其质子数=28-14=14，故W为Si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，则原子半径Si＞C。
(2)同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能Al＜Si；CO₂固态属于分子晶体，由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是分子间作用力；氢元素、C、O的原子可共同形成多种分子，能形成同种分子间氢键的物质含有羟基或羧基，如乙醇等。
(3)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↑。
(4)热化学方程式为：4Al(s)+3O₂(g)=2Al₂O₃(s) △H=-1676kJ/mol