Question

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序數(shù)依次增大的常見元素，其相關信息如下表：

元素	相關信息
X	X的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的晶體
Y	Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn+1
Z	Z的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍
W	W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為58，中子數(shù)為32

（1）Y位于元素周期表第

 

周期第

 

族；Y和Z的氫化物穩(wěn)定性順序為：

 

＞

 

（寫化學式）．
（2）X、Y、Z的第一電離能由大到小的順序為

 

；W的基態(tài)原子核外電子排布式是

 

（3）向W單質(zhì)與鹽酸反應后的溶液中通入過量Y的氣態(tài)氫化物，能觀察到的現(xiàn)象是

 

，發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
（4）已知Y的氫化物在催化加熱的條件下，可以與Z₂發(fā)生氧化還原反應，并且在室溫下每轉(zhuǎn)移10mol電子放熱akJ，該反應的熱化學方程式是

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構性質(zhì)的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序數(shù)依次增大的常見元素，X的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的晶體，則X為碳元素，Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，則n=2，Y為氮元素，Z的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍，則Z為氧元素，W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為58，中子數(shù)為32，則W為鐵元素，據(jù)此答題．

解答： 解：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序數(shù)依次增大的常見元素，X的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的晶體，則X為碳元素，Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，則n=2，Y為氮元素，Z的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍，則Z為氧元素，W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為58，中子數(shù)為32，則W為鐵元素，
（1）Y為氮元素，位于元素周期表第二周期第VA族；因為氧的非金屬性強于氮，所以Y和Z的氫化物穩(wěn)定性順序為：H₂O＞NH₃，
故答案為：二； VA； H₂O； NH₃．
（2）由于氮原子的最外層p軌道電子處于半滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構，所以氮的第一電離能高于相鄰同周期元素，其它主族元素非金屬性越強，第一電離能越大，所以X、Y、Z的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C；W為鐵元素，它的基態(tài)原子核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²（或[Ar]3d⁶4s²），
故答案為：N＞O＞C； 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²（或[Ar]3d⁶4s²）．
（3）鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵的溶液，再向其中通入過量氨氣，生成氫氧化亞鐵，后被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，所以觀察到的現(xiàn)象是先出現(xiàn)白色沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，發(fā)生反應的化學方程式是FeCl₂+2NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄Cl、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：先出現(xiàn)白色沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；FeCl₂+2NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄Cl、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
（4）已知氨氣在催化加熱的條件下，可以與O₂發(fā)生氧化還原反應，方程式為4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（l），反應中每4mol氨氣反應轉(zhuǎn)移20mol電子，所以每轉(zhuǎn)移10mol電子即有2mol氨氣參加反應，放熱akJ，所以反應的熱化學方程式是4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（l）△H=-2akJ?mol^-1，
故答案為：4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（l）△H=-2akJ?mol^-1．

點評：本題主要考查了元素周期表、元素周期律、原子核外電子排布、氧化還原反應、熱化學方程式等知識點，中等難度，解題的關鍵是元素推斷，答題時注意化學用語的正確表達．