Question

W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期的四種元素，它們的原子序數依次遞增．請結合下表中的信息，回答下列問題：

W	基態(tài)原子核外有三個能級，P級能電子處在半充滿狀態(tài)
X	常見的金屬，在周期表中的中期序數與族序數相等
Y	氣態(tài)氫化物及其最高價氧化物對應的水化物均為強酸
Z	存在總質量數為56，中子數為30的核數

（1）Z位于元素周期表第

 

周期第

 

族；W的第一電離能比其同周期相鄰的元素

 

（填“低”、“高”、“不確定”）；X元素的基態(tài)原子價電子排布式

 

．
（2）W、X、Y三種元素的簡單離子半徑的大小關系是

 

（請用離子符號表示）．
（3）Y的氣態(tài)氫化物的沸點是同族元素形成的氣態(tài)氫化物中最

 

（填高或低）；原因是

 

．
（4）Z元素存在多種氧化物，X的單質與Z₂O₃反應是快速制取Z單質的常用方法，已知每轉移1mol電子，放出aKJ熱量，請寫出上述反應的熱化學方程式：

 

．
（5）可以利用W的氫化物在一定條件下，使空氣污染物之一的WO₂轉化為參與大氣循環(huán)的物質．請寫出一個符合上述條件的反應方程：

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：四種短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大，W元素基態(tài)原子核外有三個能級，P級能電子處在半充滿狀態(tài)，因為1s²2s²2p³則W為氮元素；X常見的金屬，在周期表中的周期序數與族序數相等，則X為Al元素；Y氣態(tài)氫化物及其最高價氧化物對應的水化物均為強酸，故Y為Cl元素；Z存在總質量數為56，中子數為30的核數，原子序數為26，則Z為Fe元素，據此解答．

解答： 解：四種短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大，W元素基態(tài)原子核外有三個能級，P級能電子處在半充滿狀態(tài)，因為1s²2s²2p³則W為氮元素；X常見的金屬，在周期表中的周期序數與族序數相等，則X為Al元素；Y氣態(tài)氫化物及其最高價氧化物對應的水化物均為強酸，故Y為Cl元素；Z存在總質量數為56，中子數為30的核數，原子序數為26，則Z為Fe元素，據此解答．
（1）鐵位于元素周期表第四周期第Ⅷ族；同一周期第一電離能從左向右整體增大，但第ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA特殊，所以N的第一電離能比其同周期相鄰的元素O高，
Al元素的基態(tài)原子價電子排布式為：3S²3P¹
故答案為：四，Ⅷ，高，3S²3P¹
（2）根據電子層數越大半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小，可以判斷W、X、Y三種元素的簡單離子半徑的大小關系是C1^-＞N3^-＞AL³⁺
故答案為：C1^-＞N^3-＞Al³⁺
（3）氯的同族有F、Cl、Br、I，其氫化物的沸點與有沒有氫鍵和相對分子質量有關，在同族里只有HF分子間存在氫鍵故HF沸點最高，其余看相對分子質量，HCl的相對分子質量最小，所以最低，故答案為：低，HF分子間存在氫鍵，其余分子間作用力都比HCL大；
（4）根據熱化學方程式的書寫步驟①寫化學方程式②標狀態(tài)③計算△H，根據每轉移1mol電子，放出aKJ熱量則熱化學方程式為：2Al（s）+Fe₂O₃（s） 

高溫  .

AL₂O₃（s）+2Fe（s）△H=-6a KJ/mol，故答案為：2Al（s）+Fe₂O₃（s） 

高溫  .

AL₂O₃（s）+2Fe（s）△H=-6a KJ/mol
（5）根據反應前后原子守恒及其信息轉化為參與大氣循環(huán)的物質，則方程式為：6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O，故答案為：6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O．

點評：本題考查結構性質位置關系、沸點比較、元素化合物性質等，難度中等，推斷元素是解題關鍵．