Question

7．T、W、X、Y、Z为前四周期元素，其原子序数依次增大，有关五种元素的性质或原子结构描述如下：

元素符号	元素性质或原子结构
T	其一种无色氧化物遇空气变为红棕色
W	其单质和化合物的焰色反应焰色均呈黄色
X	基态原子的最外层电子排布式为（n+1）sn（n+1）pn+2
Y	单质常温下为气体，可用于自来水消毒
Z	一种核素的质量数为56，中子数为30

（1）Z元素位子周期表中第_VIII族，其基态原子的价层电子排布式为：3d⁶4s²；
（2）T的一种化合物为T₂H₄，该分子中极性键和非极性键的数目之比为4：1：T的最低价氢化物与其最高价氧化物的水化物能发生化合反应，其产物属于离子晶体．
（3）W、X和Y三种元素中，第一电离能最小的为Na（填元素符号）；W、X和Y的简单离子的半径从小到大的顺序为Na⁺＜Cl^-＜S^2-（用离子符号表示）．
（4）Z与水蒸气反应的化学方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

Answer 1

分析 T的某一种无色氧化物遇空气变为红棕色，为NO遇到氧气变成红棕色的二氧化氮，则T为N元素；W的单质和化合物的焰色均呈黄色，则W为Na元素；X的原子的最外层电子排布式为（n+1）sⁿ（n+1）pⁿ⁺²，n=2，其最外层电子排布为：3s²3p⁴，则X为S元素；Y单质常温下为气体，可用于自来水消毒，则Y为Cl元素；Z的一种核素的质量数为56，中子数为30，Z的质子数=56-30=26，则Z为Fe元素，据此进行解答．

解答 解：T的某一种无色氧化物遇空气变为红棕色，为NO遇到氧气变成红棕色的二氧化氮，则T为N元素；W的单质和化合物的焰色均呈黄色，则W为Na元素；X的原子的最外层电子排布式为（n+1）sⁿ（n+1）pⁿ⁺²，n=2，其最外层电子排布为：3s²3p⁴，则X为S元素；Y单质常温下为气体，可用于自来水消毒，则Y为Cl元素；Z的一种核素的质量数为56，中子数为30，Z的质子数=56-30=26，则Z为Fe元素，
（1）Z为Fe元素，位于周期表中VIII 族，Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，价层电子排布式为：3d⁶4s²，故答案为：VIII，3d⁶4s²；
（2）T为N元素，则T₂H₄为N₂H₄，N原子最外层5个电子，若要满足最外层达到8个电子，每个N原子需要形成3个共价键，其中氮原子和氮原子形成一个共价键，剩余价键和氢原子形成共价键，每个N原子有一个孤电子对，其电子式为：，则N₂H₄中存在1个非极性键、4个极性键，该分子中极性键和非极性键的数目之比为4：1；T为N元素，N的最低价氢化物为氨气，其最高价氧化物的水化物为硝酸，氨气与硝酸能发生化合反应生成硝酸铵，硝酸铵为离子晶体，
故答案为：4：1；离子；
（3）W、X和Y三种元素分别为Na、S、Cl，同一周期中随着原子序数的递增，第一电离能呈减小趋势，则第一电离能最大的为Na；离子的电子层越多，离子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则三种离子大小为：Na⁺＜Cl^-＜S^2-，
故答案为：Na；Na⁺＜Cl^-＜S^2-；
（4）Z为Fe，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，故答案为：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

点评 本题考查位置、结构与性质关系达到综合应用，题目难度中等，正确推断各元素名称为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．