Question

（Ⅰ）W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數依次增大．W、Y的氧化物是導致酸雨的主要物質，X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物．
（1）W位于元素周期表第

二

周期第

ⅤA

族．
W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H₂O（g）

弱

（填“強”或“弱”）．
（2）Y的最高價氧化物對應水化物的濃溶液與Z的單質反應的化學方程式是

2H₂SO₄（濃）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（3）Fe(s)+

1

2

O2(g)=FeO(s)△H+-272.0KJ?mol^-1
2X(s)+

3

2

O2(g)=x2o3(s)△H=-1675.7KJ?mol^-1
X的單質和FeO反應的熱化學方程式是

Al（S）+FeO（S）+

1

4

O₂ （g）=

1

2

Al₂O₃（S）+Fe（S）△H=-565.85KJ/mol

．
（Ⅱ）已知X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于42．X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子．X跟Y可形成化合物X₂Y₃，Z元素可以形成負一價離子．請回答下列問題：
（1）X元素原子基態(tài)時的電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³

（2）Y元素原子的價層電子的軌道表示式為

_
（3）X與Z可形成化合物XZ₃，該化合物的空間構型為

三角錐形

（4）已知化合物X₂Y₃在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ₃，產物還有ZnSO₄和H₂O，該反應的化學方程式是

As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄═2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）導致酸雨的主要物質是二氧化氮和二氧化硫，且W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，Y的原子序數大于W的，所以W是氮元素，Y是硫元素；X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，且原子序數大于W小于Y，所以X是鋁元素；Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，且Z是前36號元素，Z的原子序數大于Y的，所以Z是銅元素；
（1）根據其原子結構示意圖判斷其在元素周期表中的位置；
（2）Y的最高價氧化物對應水化物的濃溶液是濃硫酸，濃硫酸能與Z的單質銅發(fā)生氧化還原反應；
（3）將方程式

1

2

×②-①得方程式即為X的單質和FeO反應的熱化學方程式；
（Ⅱ）X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則X是砷元素，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則Y共有2個電子層，Y是碳或氧元素，X跟Y可形成化合物X₂Y₃，所以Y是氧元素；Z元素可以形成負一價離子，所以Z屬于第ⅤⅡA元素，且X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于42，所以Z是氫元素；
（1）根據基態(tài)原子核外電子排布式書寫規(guī)則書寫其電子排布式；
（2）氧元素的價層電子就是其最外層電子，根據其書寫規(guī)則書寫；
（3）同一主族元素，形成的化合物結構具有相似性，根據氨氣分子的空間構型判斷XZ₃的空間構型；
（4）根據元素守恒和得失電子守恒寫出反應方程式．

解答：解：（Ⅰ）導致酸雨的主要物質是二氧化氮和二氧化硫，且W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，Y的原子序數大于W的，所以W是氮元素，Y是硫元素；X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，且原子序數大于W小于Y，所以X是鋁元素；Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，且Z是前36號元素，Z的原子序數大于Y的，所以Z是銅元素．
（1）W是N元素，N原子的原子結構示意圖為，電子層數等于其周期數，最外層電子數等于其主族序數，所以氮元素屬于第二周期第ⅤA族；
氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與元素的非金屬性有關系，非金屬越強，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，氧元素的非金屬性大于氮元素的非金屬性，所以水的穩(wěn)定性大于氨氣的穩(wěn)定性，
故答案為：二；ⅤA；弱；
（2）濃硫酸和銅在加熱條件下能反應生成硫酸銅、水和二氧化硫，反應方程式為：2H₂SO₄（濃）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：2H₂SO₄（濃）+Cu

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）Fe(s)+

1

2

O2(g)=FeO(s)△H=-272.0KJ?mol^-1  ①
2X(s)+

3

2

O2(g)=x2o3(s)△H=-1675.7KJ?mol^-1 ②
將方程式

1

2

×②-①得方程式X的單質和FeO反應的熱化學方程式是：As（S）+FeO（S）+

1

4

O₂ （g）=

1

2

As₂O₃（S）+Fe（S）△H=-565.85KJ/mol，
故答案為：Al（S）+FeO（S）+

1

4

O₂ （g）=

1

2

Al₂O₃（S）+Fe（S）△H=-565.85KJ/mol；
（Ⅱ）X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則X是砷元素，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則Y共有2個電子層，Y是碳或氧元素，X跟Y可形成化合物X₂Y₃，所以Y是氧元素；Z元素可以形成負一價離子，所以Z屬于第ⅤⅡA元素，且X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于42，所以Z是氫元素．
（1）As元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）O元素原子的價層電子的軌道表示式為，故答案為：；
（3）同一主族元素，形成的化合物結構具有相似性，氨氣和砷化氫的結構相似，空間構型都是三角錐形，故答案為：三角錐形；
（4）化合物As₂O₃在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH₃，產物還有ZnSO₄和H₂O，所以反應方程式為：As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄═2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O，
故答案為As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄═2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O．

點評：本題考查了元素的推斷、化學反應方程式、熱化學反應方程式、核外電子排布式等知識點，難度不，能正確判斷各元素是解本題的關鍵，注意書寫基態(tài)原子核外電子排布式要遵循構造原理．