Question

【题目】Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。

已知：①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，且每种能级中的电子总数相同；③Y的基态原子的核外成对的电子数是未成对的电子数的3倍；④Z基态原子有六个未成对电子。用对应的元素符号或化学式回答下列问题：

(1)R、X、Y的第一电离能由大到小的顺序为____________________。

(2)Q元素在元素周期表中属于____区，与Y元素同族的第四周期元素的价电子排布式为______。

(3)RY2的电子式为________________，Z3+的离子结构示意图为____________。

(4) 由Y、Z两种元素组成的Z2Y72－离子在酸性条件下可与乙醇反应，生成乙酸、Z3+等物质。该反应的离子方程式为______。

Answer 1

【答案】N>O>C s 4s24p4 2Cr2O72－＋ 3CH3CH2OH＋16H+ 4Cr3+＋3CH3COOH＋11H2O

【解析】

Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素，①Q为元素周期表中原子半径最小的元素，则Q为H元素；②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，说明R原子含有1s、2s、2p能级，且每种能级中的电子总数相同，则R元素的原子序数是6，为C元素；③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，核外电子排布式为1s22s22p4，应为O元素；R、X、Y原子序数依次增大，故X为氮；④Z基态原子有六个未成对电子，故其电子排布为：[Ar]3d64s2，Z的原子序数是24，所以Z为Cr元素，综上可知Q为氢元素、R为碳元素、X为氮元素、Y为氧元素、Z为铬元素。

（1）C、N、O的第一电离取决于元素非金属性的强弱，但是由于N的2p能级上电子处于半充满的相对稳定状态，故C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；

（2）Q元素为H，H在元素周期表中属于第一周期第ⅠA族，即s区；Y为O元素，与O元素同族（最外层电子数为6）的第四周期元素的价电子排布式为为4s24p4，故答案为：s；4s24p4；

（3）RY2为CO2，二氧化碳中，C与O形成两对共用电子对，故电子式为：；Z3+为Cr3+，Cr3+的离子结构示意图为：，故答案为：；；

（4）O、Cr两种元素组成的离子为Cr2O72-，Cr2O72-在酸性条件下具有强氧化性，可将乙醇直接氧化为反应乙酸，本身被还原为Cr3+，反应的离子方程式为2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H+→4Cr3++3CH3COOH+11H2O，故答案为：2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H+→4Cr3++3CH3COOH+11H2O。