Question

X、Y、Z、W都是短周期主族元素，原子半徑W＞Z＞X＞Y．已知：X、Y兩元素處于同一周期；X、Z處于同一主族；Z原子核內的質子數等于X、Y原子核內質子數之和；Z原子最外層上的電子數是W原子最外層上的電子數的4倍，同主族中W的原子半徑最大．試回答：
（1）這四種元素單質（若有同素異形體只考慮熔點最高的）的熔點由高到低的順序是（寫化學式）

 

．
（2）由這四種元素中某些元素組成的兩種正鹽的水溶液（均為0.1mol?L^-1）的pH由大到小的順序是（寫化學式）

 

．
（3）Y和Z兩元素可形成化合物ZY₂，某種ZY₂晶體的結構相當于把金剛石中的原子均換成Z原子，再在每兩個Z原子連線的中點放置一個Y原子，則此晶體中由Z、Y原子組成的最小環上共有Z原子

 

個，Y原子

 

個．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W都是短周期主族元素，原子半徑W＞Z＞X＞Y，且X、Y兩元素處于同一周期，X、Z處于同一主族，則X、Y、Z三元素在周期表中的相對位置關系為，X、Y處在同一主族，二者質子數相差8，Z原子核內的質子數等于X、Y原子核內質子數之和，則Y的質子數為8，為氧元素；Z原子最外層上的電子數是W原子最外層上的電子數的4倍，則W最外層電子數為1、Z的最外層電子數為4，故X為碳元素、Z為Si元素；W最外層電子數為1，處于ⅠA族，同主族中W的原子半徑最大，則W為Na元素，據此解答．

解答：解：X、Y、Z、W都是短周期主族元素，原子半徑W＞Z＞X＞Y，且X、Y兩元素處于同一周期，X、Z處于同一主族，則X、Y、Z三元素在周期表中的相對位置關系為，X、Y處在同一主族，二者質子數相差8，Z原子核內的質子數等于X、Y原子核內質子數之和，則Y的質子數為8，為氧元素；Z原子最外層上的電子數是W原子最外層上的電子數的4倍，則W最外層電子數為1、Z的最外層電子數為4，故X為碳元素、Z為Si元素；W最外層電子數為1，處于ⅠA族，同主族中W的原子半徑最大，則W為Na元素，
（1）金剛石、晶體硅都為原子晶體，熔點最高，但金剛石中C-C鍵的鍵長比晶體硅中Si-Si鍵的鍵長短，故金剛石的熔點高于晶體硅，鈉為金屬晶體，常溫下為固體，氧氣常溫下為氣體，故熔點C（金剛石）＞Si＞Na＞O₂，
故答案為：C（金剛石）＞Si＞Na＞O₂；
（2）由四種元素中某些元素組成的兩種正鹽為Na₂SiO₃、Na₂CO₃，相同濃度水溶液中，由于碳酸的酸性強于硅酸，硅酸根的水解程度更大，故相同濃度水溶液pH由大到小的順序是：Na₂SiO₃＞Na₂CO₃，
故答案為：Na₂SiO₃＞Na₂CO₃；
（3）Y和Z兩元素可形成化合物為SiO₂，某種SiO₂晶體的結構相當于把金剛石中的原子均換成Si原子，再在每兩個Si原子連線的中點放置一個O原子，由于金剛石中存在六元環，替換后得該種SiO₂晶體的結構，則此晶體中由Si、O原子組成的最小環上共有6個Si原子、6個O原子，
故答案為：6；6．

點評：本題考查元素推斷、熔沸點比較、鹽類水解、晶胞結構等，難度中等，推斷元素是解題關鍵，（3）為易錯點、難點，學生對金剛石晶胞晶體認識不全面，注意識記中學常見的晶胞結構．