Question

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大．X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子，且核外有2个未成对电子，与Y不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体．
（1）常温常压下Z单质是

 

晶体（填类型），微粒间通过

 

形成晶体（填微粒间相互作用的类型）．Y₂分子中存在σ键和π键个数之比为

 

．
（2）X-H和Y-H属于极性共价键，其中极性较强的键是

 

（X、Y用元素符号表示）．X的第一电离能比Y的

 

（填“大”或“小“）．
（3）写出X单质与Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液反应的化学方程式

 

（4）W的基态原子的外围电子排布式是

 

．
（5）已知一种分子Y₄分子结构如图所示：断裂1molY-Y吸收167kJ的热量，生成1molY≡Y放出942kJ热量．试写出由Y₄气态分子变成Y₂气态分子的热化学方程式

 

．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大．X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数=12-6=6，故X为碳元素；Y元素是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素，则Y为氮元素；Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子，且核外有2个未成对电子，与Y不同族，则Z原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，则Z为S元素；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体，则W为Fe元素，据此解答．

解答：解：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大．X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数=12-6=6，故X为碳元素；Y元素是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素，则Y为氮元素；Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子，且核外有2个未成对电子，与Y不同族，则Z原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，则Z为S元素；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体，则W为Fe元素，
（1）Z为S元素，常温常压下硫单质是分子晶体，微粒间通过范德华力形成晶体，N₂分子中存在N≡N，含有1个σ键、2个π键，σ键和π键个数之比为1：2，
故答案为：分子；范德华力；1：2；
（2）电负性N＞C，氮原子对键合电子的吸引力更强，故N-H的极性较C-H极性强，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能C＜N，
故答案为：N-H；小；
（3）Z的最高价氧化物对应的水化物为HNO₃，碳单质与浓硝酸反应的化学方程式为：C+4HNO₃（浓）

△   .

4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+4HNO₃（浓）

△   .

4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O；
（4）W为Fe元素，原子核外有26个电子，其基态原子的外围电子排布式是3d⁶4s²，
 故答案为：3d⁶4s²；
（5）发生反应N₄=2N₂，△H=6×167kJ/mol-2×942kJ/mol=-882kJ/mol，故该反应的热化学方程式为：N₄（g）=2N₂（g）△H=-882kJ/mol，
故答案为：N₄（g）=2N₂（g）△H=-882kJ/mol．

点评：本题考查结构性质位置关系、晶体类型与化学键、元素周期律、核外电子排布规律、热化学方程式书写等，难度中等，推断元素是解题关键，（5）注意根据分子结构及键能计算反应热．