Question

13．前四周期元素X、Y、Z、W核電荷數(shù)依次增加，核電荷數(shù)之和為58；Y 原子的M層p軌道有3個未成對電子；Z與Y同周期，且在該周期中電負性最大；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：2．
（1）X的元素符號為H，Z元素位于周期表三周期ⅦA族．
（2）Y和Z各自形成的簡單氣態(tài)氫化物中，熱穩(wěn)定性較強的是HCl（寫分子式）．
（3）Z和Y各自形成的最高價氧化物對應的水化物中，酸性較強的是HClO₄（寫分子式）．
（4）12.4g單質Y₄與0.3mol O₂在一定條件下恰好完全反應生成0.1mol化合物C，每mol C分子中所含有的σ鍵數(shù)目為12mol．
（5）W形成的最高價含氧酸根離子的化學式為MnO₄^-，寫出它在酸性條件下與Fe²⁺反應的離子方程式MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 前四周期元素X、Y、Z、W核電荷數(shù)依次增加，Y 原子的M層p軌道有3個未成對電子，則外圍電子排布為3s²3p³，故Y為P元素；Z與Y同周期，且在該周期中電負性最大，則Z為Cl元素；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，最外層電子數(shù)為2，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：2，d軌道數(shù)目為5，外圍電子排布為3d⁵4s²，故W為Mn元素，則X、Y、Z、W四種元素的核電荷數(shù)之和為58，則X核電荷數(shù)為58-15-17-25=1，故X為H元素，以此解答該題．

解答 解：前四周期元素X、Y、Z、W核電荷數(shù)依次增加，Y 原子的M層p軌道有3個未成對電子，則外圍電子排布為3s²3p³，故Y為P元素；Z與Y同周期，且在該周期中電負性最大，則Z為Cl元素；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，最外層電子數(shù)為2，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：2，d軌道數(shù)目為5，外圍電子排布為3d⁵4s²，故W為Mn元素，則X、Y、Z、W四種元素的核電荷數(shù)之和為58，則X核電荷數(shù)為58-15-17-25=1，故X為H元素，
（1）由上述分析可知，X的元素符號為：H，Z為Cl元素，在元素周期表中的位置：第三周期第ⅦA族，故答案為：H； 三；ⅦA；
（2）由于非金屬性P＜Cl，元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性較強的為HCl，故答案為：HCl；
（3）由于非金屬性P＜Cl，所以磷酸的酸性小于高氯酸，故答案為：HClO₄；
（4）12.4gP₄的物質的量為0.1mol，與0.3mol O₂在一定條件下恰好完全反應生成0.1mol化合物C，C為P₄O₆，已知在P₄分子中，每個分子中有6個P-P鍵，P₄O₆相當于在P-P中插入O原子，則有12個σ鍵，
故答案為：12；
（5）含W（Mn）元素的最高化合價的含氧酸根離子是MnO₄^-，MnO₄^-離子與FeSO₄溶液反應的離子方程式：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：MnO₄^-；MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

點評 本題主要考查位構性等知識，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，題目涉及元素周期表、元素周期律、分子結構、氧化還原反應等知識，中等難度，解題的關鍵是元素推斷，答題時注意審題，第（4）問，P4的結構為易錯點．