Question

X、Y、Z、W四种主族元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中Y与Z为同一周期，X与W为同一主族，Z元素的外围电子排布为nsⁿnp²ⁿ，W在空气中燃烧可以得到淡黄色固体。又知四种元素分别形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，一种是固体。请回答下列问题：

（1）W在元素周期表中的位置是             ；基态时Y的电子排布式是＿＿＿。

（2）比较元素Y和Z的第一电离能：Y        Z（填“大于”、“小于”或“不确定”），将YX₃通入溴水中可发生反应，生成Y的单质和一种盐M，Y的单质中的σ键和π键个数比为    ，盐M的晶体类型是            。

（3）由W和Y组成的化合物易水解，其水解的化学方程式是　　　；

（4）已知Y₂X₄和过氧化氢混合可作火箭推进剂。12.8g液态Y₂X₄与足量过氧化氢反应生成Y的单质和气态水，放出256.65kJ的热量：

2H₂O₂(l) = O₂(g)+2H₂O(l) ΔH＝－196.4KJ/mol

H₂O(l) = H₂O(g) ΔH＝+44KJ/mol

写出液态Y₂X₄和氧气反应生成Y的单质和液态X₂Z的热化学方程式          。

 

Answer 1

【答案】

（共14分）

（1）第3周期ⅠA族（2分）；1s²2s²2p³（2分）

（2）大于（1分）；1∶2（1分）；离子晶体（1分）；

（3）Na₃N + 3H₂O = 3 NaOH + NH₃（可写成NH₃·H₂O，3分）

（4）N₂H₄(l) + O₂ (g) = N₂(g) + 2H₂O(l) 　△H=-621.2kJ/mol（4分，其中方程式2分，热量2分）

【解析】

试题分析：X、Y、Z、W四种为三个不同的短周期主族元素, 且原子序数依次增大，X必定为H； X与W为同一主族，W一定在第三周期，W在空气中燃烧可以得到淡黄色固体，W是Na；Y、Z必定是第二周期元素，Z元素的外围电子排布为2s²2p⁴，Z元素为O；又知四种元素分别形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，一种是固体，可知Y只能是N。

（1）W是Na，位于第3周期ⅠA族；N的电子排布式1s²2s²2p³。

（2）同周期元素的第一电离能：第ⅤA>第ⅥA；根据题中信息反应为：8NH₃+3Br₂=N₂+6NH₄Br，中1个σ键和2个π键，NH₄Br属于离子晶体。

（3）Na₃N 的水解：Na₃N + 3H₂O = 3 NaOH + NH₃。

（4）由12.8g（0.4mol）液态Y₂X₄与足量过氧化氢反应生成Y的单质和气态水，放出256.65kJ的热量可得：①N₂H₄(l)+ 2H₂O₂(l)=N₂(g)+ 4H₂O(g)  ΔH₁＝－256.65/0.4 KJ/mol=－641.6 KJ/mol

②2H₂O₂(l) = O₂(g)+2H₂O(l) ΔH₂＝－196.4KJ/mol

③H₂O(l) = H₂O(g) ΔH₂＝+44KJ/mol

根据盖斯定律①-②-③×4得到N₂H₄(l)+ O₂(g)= N₂(g)+ 2H₂O(l) ΔH＝ΔH₁-ΔH₂-4ΔH₂=-621.2kJ/mol，

考点：本题以元素推断为基础，考查原子结构、电离能、元素周期表、元素及化合物性质、热化学方程式的书写、盖斯定律等知识。