题目内容
【题目】X、Y、Z、W、G是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素。X元素是元素周期表中核电荷数最小的元素。Y的一种核素常用于考古，其一种同素异形体为自然界最硬的物质。ZX3气体溶于水呈碱性。W的外围电子排布是3s1。G2+离子的M层d轨道只有5个电子。请回答下列问题：
（1）W在元素周期表中的位置是 ；W和Z形成的化合物水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因 。
（2）Z原子的第一电离能比氧原子的 （填“大”或“小”）；G的基态原子电子排布式是
（3）X与Y可形成多种化合物，其中一种化合物的分子式是X6Y6，分子中只有σ键，该分子的结构简式是 ；该化合物中Y的杂化轨道类型是 。
（4）G的最高价氧化物对应水化物的钾盐，在酸性条件下，常用于测定溶液中Fe2+的含量，该反应的离子方程式是
（5）可用YX4还原ZOx以消除其污染。已知：
YX4(g) +4ZO2(g)=4ZO(g)+YO2(g)+2X2O(g) △H=" -" 574 kJ·mol-1
YX4(g)+4ZO(g)=2Z2(g)十YO2(g) +2X2O(g) △H =" -1160" kJ·mol-1
试写出用YX4还原ZO2至Z2的热化学方程式___ _。
【答案】（1）第三周期ⅠA族；N3—+ 3H2O NH3+3OH—
（2）大；[Ar]3d54s2
（3）
，SP3杂化
（4）MnO4—+ 5Fe2++8 H+＝Mn2++5Fe3++4 H2O
（5）CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= －867kJ·mol-1
【解析】试题分析：根据题给信息推断X为氢元素，Y为碳元素，Z为氮元素，W为钠元素，G为锰元素。
（1）W为钠元素，在元素周期表中的位置是第三周期ⅠA族；Na3N水溶液呈碱性的原因N3—与水电离产生的氢离子结合生成NH3，水的电离平衡正向移动，使得溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度，溶液呈碱性，离子方程式为N3—+ 3H2O NH3+3OH—。
（2）氧原子的价电子排布为2s22p4，氮原子的价电子排布为2s22p3，p轨道处于半充满状态，较稳定，故氮原子的第一电离能比氧原子的大；G为锰元素，原子序数为25，根据构造原理知其基态原子电子排布式是[Ar]3d54s2。
（3）C6H6分子中只有σ键，该分子的结构简式是；碳原子形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道类型是sp3。
（4）酸性高锰酸钾溶液将Fe2+氧化为Fe3+，本身被还原为Mn2+，利用化合价升降法结合原子守恒和电荷守恒配平，该反应的离子方程式是MnO4—+ 5Fe2++8 H+＝Mn2++5Fe3++4 H2O。
（5）已知：①CH4(g) +4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=" -" 574 kJ·mol-1，②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)十CO2(g) +2H2O(g) △H =" -1160" kJ·mol-1，根据盖斯定律：（①+②）÷2得CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= －867kJ·mol-1。
