Question

18．X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素，部分信息如表所示：

	X	Y	Z	W	R	P	Q
原子半徑/nm			0.154	0.074	0.099	0.075	0.143
主要化合價(jià)		-4，+4		-2	-1，+7	-3，+5	+3
其他	陽(yáng)離子核外無(wú)電子	無(wú)機(jī)非金屬材料的主角	焰色反應(yīng)呈黃色

（1）R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素，它們之間的關(guān)系是互為同位素．
（2）Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；R與Q兩元素最高價(jià)氧化物水化物反應(yīng)的離子方程式3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O．
（3）Y與R相比，非金屬性較強(qiáng)的是Cl（用元素符號(hào)表示），下列事實(shí)能證明這一結(jié)論的是bc（填字母序號(hào)）．
a．常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài)，R的單質(zhì)呈氣態(tài)
b．穩(wěn)定性XR＞YX₄
c．Y與R形成的化合物中Y呈正價(jià)
（4）寫出工業(yè)制取Y的單質(zhì)的化學(xué)方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（5）反應(yīng)3X₂（g）+P₂（g） 2PX₃（g）過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題．

①該反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“吸熱”“放熱”）；
②反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？不影響，原因是催化劑不改變平衡的移動(dòng)（從能量說(shuō)明）

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素，X陽(yáng)離子核外無(wú)電子，則X為H元素；Y的化合價(jià)主要為-4，+4，是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角，則Y為Si元素；Z焰色反應(yīng)呈黃色，則Z為Na元素；R的主要化合價(jià)為-1，+7，則R為Cl元素；W有-2價(jià)，處于VIA族，原子半徑小于Cl，故W為O元素；Q主要化合價(jià)為+3價(jià)，原子半徑Na＞Q＞Cl，則Q為Al元素；P有-3、+5價(jià)，處于VA族，原子半徑小于Cl，故P為N元素．

解答 解：X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素，X陽(yáng)離子核外無(wú)電子，則X為H元素；Y的化合價(jià)主要為-4，+4，是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角，則Y為Si元素；Z焰色反應(yīng)呈黃色，則Z為Na元素；R的主要化合價(jià)為-1，+7，則R為Cl元素；W有-2價(jià)，處于VIA族，原子半徑小于Cl，故W為O元素；Q主要化合價(jià)為+3價(jià)，原子半徑Na＞Q＞Cl，則Q為Al元素；P有-3、+5價(jià)，處于VA族，原子半徑小于Cl，故P為N元素．
（1）R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素，中子數(shù)不同，二者互為同位素，
故答案為：同位素；
（2）Z為Na元素，鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)方程式為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，R與Q兩元素最高價(jià)氧化物水化物分別為HClO₄、Al（OH）₃，二者反應(yīng)離子方程式為：3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O，
故答案為：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O；
（3）Y為Si元素，R為Cl元素，同周期自左而右，非金屬性增強(qiáng)，所以非金屬性Si＜Cl；
a．狀態(tài)屬于物理性質(zhì)，不能說(shuō)明元素的非金屬性強(qiáng)弱，故a錯(cuò)誤；
b．非金屬越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，穩(wěn)定性XR＞YX₄，說(shuō)明X的非金屬性強(qiáng)，故b正確；
c．Y與R形成的化合物中Y呈正價(jià)，說(shuō)明X吸引電子能力強(qiáng)，X的非金屬性強(qiáng)，故c正確；
故答案為：Cl；bc；
（4）工業(yè)制取Y（Si）的單質(zhì)的化學(xué)方程式：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（5）①由圖可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
②催化劑不改變平衡的移動(dòng)，不影響反應(yīng)熱，故答案為：不影響；催化劑不改變平衡的移動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)中能量變化，關(guān)鍵是根據(jù)原子半徑、化合價(jià)推斷元素，理解掌握元素周期律，注意金屬性、非金屬性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)事實(shí)．