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的基态原子最外层电子排布式为3s^23p^1
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                        。

（5）工业上冶炼Z时用到的催化剂是冰晶石，制取冰晶石(Na₃AlF₆)的化学方程式如下：        2Al(OH)₃+ 12HF+ 3 A = 2Na₃AlF₆+ 3CO₂↑+ 9H₂O

根据题意完成下列填空：

①反应物A的化学式为         ，属于         晶体

②冰晶石（Na₃AlF₆）是离子化合物，由两种微粒构成，冰晶石晶胞结构如下图所示，位于大立方体顶点和面心，位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处▽所代表的微粒是           （填具体的微粒符号）

Answer

（1）三    ⅣA     大   （2）小   分子间作用力     甲醛

（3）先产生白色沉淀，后沉淀溶解   Si+4HF＝SiF4↑+2H2↑

（4）2Al(s)+3O2(g)＝Al2O3(s)；△H＝－1676kJ/mol   （5）①Na2CO3     离子晶体   ②AlF6－

【解析】

试题分析：Y是地壳中含量最高的元素，则Y是氧元素。X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3，这说明X是第ⅣA族元素。由于X的原子序数小于Y的，则X是碳元素。Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1，所以Z是铝元素。W的一种核素的质量数为28，中子数为14，则质子数＝28－14＝14，所以W是硅元素。

（1）硅的原子序数是14，W位于元素周期表第三周期第ⅣA族；同主族自上而下原子半径逐渐增大，则W的原子半径比X的大。

（2）非金属性越强，第一电离能越大，铝是金属，所以Z的第一电离能比W的小；CO2形成的晶体是分子晶体，所以CO2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、X、Y的原子可共同形成多种分子，其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称甲醛。

（3）由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以振荡下，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，能观察到的现象是先产生白色沉淀，后沉淀溶解；硅单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，反应的化学方程式是Si+4HF＝SiF4↑+2H2↑。

（4）13.5g铝的物质的量是13.5g÷27g/mol＝0.5mol，则2mol铝反应放出的热量是419kJ×4＝1676kJ。因此在25°、101kpa下，该反应的热化学方程式是2Al(s)+3O2(g)＝Al2O3(s)；△H＝－1676kJ/mol。

（5）①根据反应的方程式并依据原子守恒可知，A应该是碳酸钠。碳酸钠是离子化合物，属于离子晶体。

②根据晶胞的结构可知，晶胞中含有的个数是个，含有的个数是。根据化学式知，Na+和AlF6－ 的个数比是3：1，则白色球和黑色球之比接近3：1，要使其为3：1，则▽所代表的应该是AlF6－。

考点：考查元素周期表的结构、第一电离能、氢键、氢氧化铝后单质硅的性质、热化学方程式的书写以及晶体类型的有关计算和判断