U、V、W、X、Y、Z属于周期表中前18号元素，原子序数依次增大。已知：

①WU₄⁺+XU^－＝WU₃ + U₂X，各种反应物和生成物的电子总数都与Y^＋相等；

②Z的单质在X₂中燃烧的产物可使品红溶液褪色；

③V的单质在X₂中燃烧可生成VX和VX₂两种气体；

④Y的单质是一种金属，该金属与X₂反应可生成Y₂X和Y₂X₂两种固体。

请回答下列问题：

（1）WU₃分子的空间构型为       Z元素在周期表中的位置是                    。

（2）写出Y₂X₂与水反应的化学方程式：                             。

（3）V、W、X形成的10电子氢化物中，沸点最高的是（写化学式）                。

（4）U₂X₂与FeSO₄按物质的量之比1：2溶于稀硫酸中，反应的离子方程式为

                                                        。

（5）已知下图的球棍模型所表示的是由U、W两种元素组成的共价化合物A， 则A的分子式为              A与氧气及氢氧化钾溶液还可构成燃料电池。正极的电极反应为：

（12分）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示（C>0）。试回答下列问题：

（1）写出反应过程中的离子反应方程式：

OC段                                      ，

DE段                                             ，

EF段___________________________________     __________。

（2）硝酸溶液的物质的量浓度为                mol·L^－1

（3）B的值为_________mol，C的值为           mL。

【解析】由题意知，金属与硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH₄NO₃，由图又可看出金属与硝酸反应后，硝酸是过量的，故金属的氧化产物为Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。图中：①O→C：H^＋＋OH^－===H₂O；②C→88：R^3＋＋3OH^－===R(OH)₃↓(R代表Fe或Al)；③88→94：NH＋OH^－===NH₃·H₂O；④94→104：Al(OH)₃＋OH^－===AlO＋2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]＝0.01 L×4 mol·L^－1＝0.04 mol＝n(Al)。由③知，n(NH₄NO₃)＝0.006 L×4 mol·L^－1＝0.024 mol，根据反应中得失电子相等的原则得：3n(R^3＋)＝0.024×8＝0.192 mol，则n(R^3＋)＝0.064 mol＝n(合金)，故混合物中n(Fe)＝0.024mol。0→88 mL中，用于沉淀金属离子的OH^－有0.064 mol×3＝0.192 mol，故C点：(0.088 L×4 mol·L^－1－0.192 mol)÷4 mol·L^－1＝0.04 L，即40 mL。据原子守恒可知硝酸的物质的量是0.094L×4mol/L＝0.376mol。其浓度是3.76mol/L。

（12分）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示（C>0）。试回答下列问题：

（1）写出反应过程中的离子反应方程式：

OC段                                     ，

DE段                                            ，

EF段___________________________________    __________。

（2）硝酸溶液的物质的量浓度为               mol·L^－1

（3）B的值为_________mol，C的值为           mL。

【解析】由题意知，金属与硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH₄NO₃，由图又可看出金属与硝酸反应后，硝酸是过量的，故金属的氧化产物为Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。图中：①O→C：H^＋＋OH^－===H₂O；②C→88：R^3＋＋3OH^－===R(OH)₃↓(R代表Fe或Al)；③88→94：NH＋OH^－===NH₃·H₂O；④94→104：Al(OH)₃＋OH^－===AlO＋2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]＝0.01 L×4 mol·L^－1＝0.04 mol＝n(Al)。由③知，n(NH₄NO₃)＝0.006 L×4 mol·L^－1＝0.024 mol，根据反应中得失电子相等的原则得：3n(R^3＋)＝0.024×8＝0.192 mol，则n(R^3＋)＝0.064 mol＝n(合金)，故混合物中n(Fe)＝0.024mol。0→88 mL中，用于沉淀金属离子的OH^－有0.064 mol×3＝0.192 mol，故C点：(0.088 L×4 mol·L^－1－0.192 mol)÷4 mol·L^－1＝0.04 L，即40 mL。据原子守恒可知硝酸的物质的量是0.094L×4mol/L＝0.376mol。其浓度是3.76mol/L。

（13分）下表为元素周期表中前四周期的部分元素（从左到右按原子序数递增排列，部分涉及到的元素未给出元素符号），根据要求回答下列各小题：

    （1）在以上表格中所有元素里基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有            （填元素名称）。

（2）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表前四周期元素分成4个区域，分别为s区、p区、d区、ds区，，则属于s区的元素有        种，属于d区的元素有         种。第二周期元素中除Ne外电负性由高到低的三种元素依次是           ,电离能由高到低的三种元素依次是           。

（3）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：

   回答下列问题：

   Mn元素的电子排布式为____________________________________，

   Fe²⁺的电子排布图为__________________________

   比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个  电子难。对此，你的解释是：_____________________________

【解析】（1）考查元素周期表的结构和原子核外电子的排布规律。根据构造原理可知4s轨道上只有1个电子的元素是K、Cr和 Cu。

（2）除ds区外，区的名称来自于构造原理最后填入电子的能级的符号，即s区包括第IA和ⅡA，共2列。p区包括第ⅢA到第 Ⅶ_A以及0族，共6列。D区包括第3列到第10列，共8列。ds区包括第11和12列，共2列。非金属性越强，电负性越大，第一电离能也越大，非金属性是Cl＞S＞P，所以电负性是Cl＞S＞P。由于P原子的3p轨道属于半充满，属于第一电离能是Cl＞P＞S。

（3）根据构造原理可以写出锰元素的电子排布，即1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，Fe²⁺的电子排布图为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶。由于Mn²⁺的3d轨道属于半充满，比较稳定，所以再失去1个电子所需要的能量就高。而Fe²⁺的3d轨道上有6个电子，Fe³⁺的3d轨道上有5个电子，属于不充满比较稳定，因此3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态，需要的能量相对要少。

（13分）下表为元素周期表中前四周期的部分元素（从左到右按原子序数递增排列，部分涉及到的元素未给出元素符号），根据要求回答下列各小题：

    （1）在以上表格中所有元素里基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有           （填元素名称）。

（2）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表前四周期元素分成4个区域，分别为s区、p区、d区、ds区，，则属于s区的元素有        种，属于d区的元素有        种。第二周期元素中除Ne外电负性由高到低的三种元素依次是           ,电离能由高到低的三种元素依次是          。

（3）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：

   回答下列问题：

   Mn元素的电子排布式为____________________________________，

   Fe²⁺的电子排布图为__________________________

   比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个  电子难。对此，你的解释是：_____________________________

【解析】（1）考查元素周期表的结构和原子核外电子的排布规律。根据构造原理可知4s轨道上只有1个电子的元素是K、Cr和 Cu。

（2）除ds区外，区的名称来自于构造原理最后填入电子的能级的符号，即s区包括第IA和ⅡA，共2列。p区包括第ⅢA到第 Ⅶ_A以及0族，共6列。D区包括第3列到第10列，共8列。ds区包括第11和12列，共2列。非金属性越强，电负性越大，第一电离能也越大，非金属性是Cl＞S＞P，所以电负性是Cl＞S＞P。由于P原子的3p轨道属于半充满，属于第一电离能是Cl＞P＞S。

（3）根据构造原理可以写出锰元素的电子排布，即1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，Fe²⁺的电子排布图为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶。由于Mn²⁺的3d轨道属于半充满，比较稳定，所以再失去1个电子所需要的能量就高。而Fe²⁺的3d轨道上有6个电子，Fe³⁺的3d轨道上有5个电子，属于不充满比较稳定，因此3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态，需要的能量相对要少。