Question

5．X、Y、Z、R是元素周期表中前四周期中的常見(jiàn)元素．X的單質(zhì)是密度最小的氣體；Y的一種核素常用于考古，且其一種同素異形體是較軟的物質(zhì)之一；Z的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物的水化物相遇會(huì)產(chǎn)生大量白煙；R²⁺離子的3d軌道有9個(gè)電子．（答題時(shí)用具體的元素符號(hào)）
（1）R位于元素周期表第四周期IB族（周期、族），Z的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為2s²2p³．
（2）Z的氣態(tài)氫化物比同族相鄰元素的氣態(tài)氫化物熔點(diǎn)高很多，其原因是NH₃分子間形成氫鍵．
（3）X與Y可形成多種化合物，其中以直線型存在的4核分子中σ鍵與π鍵之比為3：2．
（4）R可以形成多種氧化物，其中一種的晶體結(jié)構(gòu)如圖，該氧化物的化學(xué)式為Cu₂O，氧的配位數(shù)是4．
（5）可用YX₄還原ZO_x以消除污染．
YX₄（g）+4ZO₂（g）═4ZO（g）+YO₂（g）+2X₂O（g）△H=-574kJ?mol
YX₄（g）+4ZO（g）═2Z₂（g）+YO₂（g）+2X₂O（g）△H=-1160kJ/mol
試寫(xiě)出YX₄還原ZO₂至Z₂的熱化學(xué)方程式：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867.0KJ?mol．

Answer 1

分析 X的單質(zhì)是密度最小的氣體，則X為H元素；Y的一種核素常用于考古且其一種同素異形體是較軟的物質(zhì)之一，則Y為C元素；Z的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物的水化物相遇會(huì)產(chǎn)生大量白煙，則Z為N元素；R²⁺離子的3d軌道有9個(gè)電子，原子核外電電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，則R為Cu，據(jù)此解答．

解答 解：X的單質(zhì)是密度最小的氣體，則X為H元素；Y的一種核素常用于考古且其一種同素異形體是較軟的物質(zhì)之一，則Y為C元素；Z的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物的水化物相遇會(huì)產(chǎn)生大量白煙，則Z為N元素；R²⁺離子的3d軌道有9個(gè)電子，原子核外電電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，則R為Cu．
（1）R²⁺離子的3d軌道有9個(gè)電子，原子核外電電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，處于周期表中第四周期IB族，Z為N元素，基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為2s²2p³，
故答案為：第四周期IB族；2s²2p³；
（2）NH₃分子間形成氫鍵，比同族相鄰元素的氣態(tài)氫化物熔點(diǎn)高很多，
故答案為：NH₃分子間形成氫鍵；
（3）H與C可形成多種化合物，其中以直線型存在的4核分子為H-C≡C-H，分子中σ鍵與π鍵之比為 3：2，
故答案為：3：2；
（4）Cu可以形成多種氧化物，其中一種的晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶胞中黑色球數(shù)目為4，白色球數(shù)目為1+8×$\frac{1}{8}$=2，原子數(shù)目之比為2：1，故為Cu₂O，白色球?yàn)镺，黑色球?yàn)镃u，氧的配位數(shù)是4，
故答案為：Cu₂O；4；
（5）已知：①：CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574.0KJ?mol
②CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g） H=-1160.0KJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，（①+②）×$\frac{1}{2}$可得：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867.0KJ?mol，
故答案為：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867.0KJ?mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．