Question

X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數依次增大的四種短周期元素，其相關信息如下表：

元素	相關信息
X	X的最高價氧化物對應的水化物化學式為H2XO3
Y	Y是地殼中含量最高的元素
Z	Z的基態原子最外層電子排布式為3s23p1
W	W的一種核素的質量數為28，中子數為14
T	常溫常壓下，T單質是淡黃色固體，常在火山口附近沉積
P	P的價層電子排布為[Ar]3d104s2

（1）W位于元素周期表第________周期第________族；W的原子半徑比X的________(填“大”或“小”)。
（2）TY₂中心原子的雜化方式為_______；XY₂中一個分子周圍有__________個緊鄰分子；堆積方式與XY₂晶胞類型相同的金屬有_________（從“Cu、 Mg、K、Po”中選出正確的），其空間利用率為_______。
（3）Z的第一電離能比Mg的________(填“大”或“小”)；寫出Z單質與NaOH溶液反應的化學方程式                            。
（4）寫出W的最高價氧化物與NaOH溶液反應的離子方程式                   ；W的最高價氧化物與XY₂的熔點較高的是       ，原因是        。
（5）處理含XO、TO₂煙道氣污染的一種方法，是將其在催化劑作用下轉化為單質T。已知：
① XO(g)+ 1/2O₂(g)=XO₂(g)      ΔH="-283.0" kJ·mol^-1      ② T(s)+O₂(g)=TO₂(g)     ΔH="-296.0" kJ·mol^-1
此反應的熱化學方程式是______________________________。
（6）P在周期表的      區；P和T形成的化合物PT在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業中應用廣泛。立方PT晶體結構如下圖所示，其晶胞邊長為540.0 pm，密度為_________ g·cm^-3(列式并計算)。

Answer 1

（1）三  ⅣA  大  (2) sp²  12    Cu   74%  (3)小   2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
（4）SiO₂+2OH^—= SiO₃^2-+H₂O    SiO₂  SiO₂ 為原子晶體，CO₂為分子晶體
（5）2CO（g）+SO₂（g）═S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ/mol （6）ds   4.1

解析試題分析：根據題意可知X是C；Y是O；Z是Al；W是Si；T是S；P是Zn。（1）Si位于元素周期表第三周期第ⅣA。Si、C是同一主族的元素，由于從上到下原子核外電子層數增多，所以原子半徑增大，因此Si的原子半徑比C大；（2）（2）在SO₂中的中心原子S的雜化方式為sp²雜化。CO₂是分子晶體。在CO₂中一個分子周圍有12個CO₂分子與其緊密相鄰。堆積方式與CO₂晶胞類型相同的金屬有Cu_。其空間利用率為74%。（3）Al的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s¹,當它失去第一個電子后變為全空的穩定狀態。所以其第一電離能比Mg的小。Al單質與NaOH溶液反應的化學方程式為2Al+2NaOH+ 2H₂O= 2NaAlO₂+3H₂↑。（4）SiO₂是酸性氧化物，能與堿反應得到鹽和水。其與NaOH溶液反應的離子方程式是SiO₂+2OH^—= SiO₃^2-+H₂O。SiO₂ 為原子晶體，原子間以共價鍵結合，共價鍵是一種強烈的相互作用，斷裂需要消耗很多的能量；而CO₂為分子晶體，分子間以分子間作用力結合。分子間作用力比化學鍵弱的多，所以二者比較熔沸點較高的是SiO₂。①×2－②。整理可得2CO（g）+SO₂（g）═S（s+2CO₂（g）△H=-270kJ/mol。（6）30號元素Zn在周期表中位于第四周期第ⅡB族，屬于ds區的元素。由ZnS的晶體結構示意圖可知：在該晶體的一個晶胞中含有Zn：1/8×8+1/2×6=4;含有S：1×4=4.既一個晶胞中含有4個ZnS。 。
考點：考查元素的推斷、元素周期表、元素周期律的應用、熱化學方程式的書寫及晶體結構的知識。