Question

有四種短周期元素的部分性質(zhì)如下，請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息填空：

元素	W	X	Y	Z
原子半徑	186pm	99pm	66pm	77pm
核外電子	有4種能級(jí)不同的電子	最外層有7種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子	核外電子占有5個(gè)軌道	有2個(gè)未成對(duì)電子
單質(zhì) 部分 性質(zhì)	密度：0.97g?cm-3 熔點(diǎn)：97.8℃ 能導(dǎo)電	沸點(diǎn)：-34.0℃ 不能導(dǎo)電	密度：1.43g?L-1 沸點(diǎn)：-183.0℃ 不能導(dǎo)電	熔點(diǎn)：3550℃ 能導(dǎo)電

注：氣體密度已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況
（1）元素W在周期表中的位置

第三周期第ⅠA族

，根據(jù)性質(zhì)描述，元素Z的單質(zhì)是

石墨

（寫(xiě)名稱），上述元素的簡(jiǎn)單離子中半徑最小的是

Na⁺

（寫(xiě)離子符號(hào)）．
（2）短周期主族元素中，元素X以及與其相鄰元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱順序是：

HF＞HCl＞H₂S

（用化學(xué)式表示）．
（3）同族元素單質(zhì)及其化合物在許多性質(zhì)上都存在著遞變規(guī)律．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

b

（選填序號(hào)）．
a．元素W所在族，隨著原子序數(shù)遞增，單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低
b．元素X所在族，隨著原子序數(shù)遞增，對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單離子的還原性逐漸增強(qiáng)
c．元素Y所在族，隨著原子序數(shù)遞增，對(duì)應(yīng)氫化物的沸點(diǎn)逐漸升高
d．元素Z所在族，隨著原子序數(shù)遞增，最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)
（4）Z單質(zhì)與足量Y單質(zhì)反應(yīng)，生成物的電子式為

，已知生成1mol該產(chǎn)物將伴隨393.51kJ的熱量變化，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

C（s）+O₂（g）=CO₂△H=-393.51kJ/mol

．

Answer 1

分析：W、X、Y、Z為短周期元素，W原子有4種能級(jí)不同的電子，應(yīng)為1s²2s²2p⁶3s¹或1s²2s²2p⁶3s²，能導(dǎo)電，密度小于水，沸點(diǎn)較低，應(yīng)為Na元素；Y原子核外電子占有5個(gè)軌道，應(yīng)為1s²2s²2pⁿ，3≤n≤6，單質(zhì)沸點(diǎn)：-183.0℃，為氣體，密度為1.43g?L^-1，單質(zhì)摩爾質(zhì)量為1.43g?L^-1×22.4L/mol=32，故Y為氧元素；X最外層有7種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，處于ⅦA族，原子半徑大于氧元素，故X為Cl元素；Z原子有2個(gè)未成對(duì)電子，原子半徑小于氯元素，Z應(yīng)處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p²或2s²2p⁴，單質(zhì)熔點(diǎn)：3550℃，能導(dǎo)電，則Z為碳元素，據(jù)此解答．

解答：解：W、X、Y、Z為短周期元素，W原子有4種能級(jí)不同的電子，應(yīng)為1s²2s²2p⁶3s¹或1s²2s²2p⁶3s²，能導(dǎo)電，密度小于水，沸點(diǎn)較低，應(yīng)為Na元素；Y原子核外電子占有5個(gè)軌道，應(yīng)為1s²2s²2pⁿ，3≤n≤6，單質(zhì)沸點(diǎn)：-183.0℃，為氣體，密度為1.43g?L^-1，單質(zhì)摩爾質(zhì)量為1.43g?L^-1×22.4L/mol=32，故Y為氧元素；X最外層有7種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，處于ⅦA族，原子半徑大于氧元素，故X為Cl元素；Z原子有2個(gè)未成對(duì)電子，原子半徑小于氯元素，Z應(yīng)處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p²或2s²2p⁴，單質(zhì)熔點(diǎn)：3550℃，能導(dǎo)電，則Z為碳元素，
（1）W為Na元素，原子有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為1，處于周期表中第三周期第ⅠA族；
C元素的單質(zhì)熔點(diǎn)：3550℃，能導(dǎo)電，故碳元素的該單質(zhì)為石墨；
電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑Cl^-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：第三周期第ⅠA族；石墨；Na⁺；
（2）短周期主族元素中，與元素Cl相鄰元素為S、F，非金屬性F＞Cl＞S，故氫化物穩(wěn)定性HF＞HCl＞H₂S，
故答案為：HF＞HCl＞H₂S；
（3）a．元素Na所在族，隨著原子序數(shù)遞增，金屬離子半徑增大，離子鍵減弱，單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低，但氫氣的沸點(diǎn)低于Li，故a錯(cuò)誤；
b．元素Cl所在族，隨著原子序數(shù)遞增，元素的非金屬性減弱，對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單離子的還原性逐漸增強(qiáng)，故b正確；
c．元素O所在族，水分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)最高，其它氫化物結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，除氧元素外隨著原子序數(shù)遞增，對(duì)應(yīng)氫化物的沸點(diǎn)逐漸升高，故c錯(cuò)誤；
d．元素C所在族，隨著原子序數(shù)遞增，非金屬性減弱，最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，故d錯(cuò)誤；
故答案為：b；
（4）碳與足量氧氣反應(yīng)生成CO₂，電子式為，生成1mol該產(chǎn)物將伴隨393.51kJ的熱量變化，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C（s）+O₂（g）=CO₂△H=-393.51kJ/mol，
故答案為：；C（s）+O₂（g）=CO₂△H=-393.51kJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、元素周期律、常用化學(xué)用語(yǔ)等，根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)推斷元素是解題關(guān)鍵，（3）中a選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn)，容易忽略氫氣，難度中等．