已知Q.R.X.Y.Z五种元素原子序数依次增大.并具有以下信息．请回答下列问题: 元素相关信息 Q Q的气态氢化物是一种10电子微粒.呈现碱性 R R是地壳中含量最丰富的元素 X X与Y在同一周期.X是这一周期中原子半径最大的元素 Y Y的次外层电子数是最外层电子数的两倍 Z Z是一种副族的金属元素.原子序数为26(1)Z3+比Z2+更稳定的原因是 (2)R的气态氢� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

已知Q、R、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，并具有以下信息．请回答下列问题：

元素	相关信息
Q	Q的气态氢化物是一种10电子微粒，呈现碱性
R	R是地壳中含量最丰富的元素
X	X与Y在同一周期，X是这一周期中原子半径最大的元素
Y	Y的次外层电子数是最外层电子数的两倍
Z	Z是一种副族的金属元素，原子序数为26

（1）Z³⁺比Z²⁺更稳定的原因是

（2）R的气态氢化物的沸点要比与它同一主族的第三周期的元素高，试说明其原因

．
（3）X（g）═X⁺（g）+e^-              I₁（第一电离能）
    X⁺ （g）═X ²⁺（g）+e^-           I₂（第二电离能）
    X²⁺ （g）═X ³⁺（g）+e^-　　　     I₃（第三电离能）
根据X基态原子的结构特点，判断I₁、I₂、I₃的大小关系，如图所示正确的是

（4）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）．丙烯腈分子中处于同一直线上的原子数目最多为

．
（5）根据VSEPR模型，H₃O⁺的分子立体结构为：

．BF₃的分子立体结构为：

．
（6）下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是

A．热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI B．微粒半径：K⁺＞Na⁺＞Mg²⁺＞Al³⁺
C．酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂SiO₃ D．第一电离能：Na＜Mg＜Al＜Si
（7）按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于p区的是

A．Fe B．Mg C．P D．La．

考点：位置结构性质的相互关系应用,元素周期律的作用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：Q、R、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，Q的气态氢化物是一种10电子微粒，呈现碱性，则Q为N元素；R是地壳中含量最丰富的元素，则R为O元素；Y的次外层电子数是最外层电子数的两倍，Y只能有3个电子层，最外层电子数为4，则Y为Si；X与Y在同一周期，X是这一周期中原子半径最大的元素，则X为Na元素；Z是一种副族的金属元素，原子序数为26，则Z为Fe，
（1）根据洪特规则进行分析解答；
（2）根据氢键进行分析解答；
（3）失去同一能层中的电子时电离能相差不大，失去不同能层中的电子时电离能相差很大；
（4）根据乙烯的平面结构与-C≡N的直线结构分析；
（5）计算中心原子价层电子对数及孤电子对进行确定分子立体结构；
（6）A．同主族自上而下非金属性减弱，氢化物稳定性减弱；
B．电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大；
C．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强；
D．同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，但Mg元素原子3s轨道为全面稳定状态，第一电离能高于Al；
（7）最后填充电子为p能级的元素属于p区，p区元素原子外围电子排布为ns²np^x．

解答： 解：Q、R、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，Q的气态氢化物是一种10电子微粒，呈现碱性，则Q为N元素；R是地壳中含量最丰富的元素，则R为O元素；Y的次外层电子数是最外层电子数的两倍，Y只能有3个电子层，最外层电子数为4，则Y为Si；X与Y在同一周期，X是这一周期中原子半径最大的元素，则X为Na元素；Z是一种副族的金属元素，原子序数为26，则Z为Fe，
（1）Fe³⁺的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，Fe²⁺的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，根据洪特规则，Fe³⁺为半满稳定状态，故Fe³⁺比Fe²⁺稳定，
故答案为：Fe³⁺的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，Fe²⁺的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，根据洪特规则，Fe³⁺为半满稳定状态，故Fe³⁺比Fe²⁺稳定；
（2）水分子之间存在氢键，增大了分子间作用力，使其沸点升高，高于硫化氢的沸点，
故答案为：水分子之间存在氢键，增大了分子间作用力，使其沸点高；
（3）X为Na元素，原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s¹，第一电离能失去的是3s能级电子，而第二、第三电离能失去为2p能级电子，故第二电离能比第一电离能形成很大，而第二、第三电离能相差不大，故图象B符合，
故答案为：B；
（4）乙烯的平面结构、-C≡N为直线结构，H₂C=CH-C≡N为平面结构，-C≡N中C原子位置处于乙烯中H原子位置，故丙烯腈分子中处于同一直线上的原子数目最多为2，
故答案为：2；
（5）H₃O⁺中O原子孤对电子=

6-1-1×3

=1、价层电子对数=3+1=4，故H₃O⁺为三角锥形；BF₃中B原子孤对电子=

3-1×3

=0、价层电子对数=3+0=3，故BF₃为平面正三角形，
故答案为：三角锥形；平面正三角形；
（6）A．同主族自上而下非金属性减弱，氢化物稳定性减弱，故A正确；
B．电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径K⁺＞Na⁺＞Mg²⁺＞Al³⁺，故B正确；
C．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，故酸性HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂SiO₃，故C正确；
D．同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，但Mg元素原子3s轨道为全面稳定状态，第一电离能高于Al，故第一电离能Na＜Al＜Mg＜Si，故D错误，
故答案为：D；
（7）最后填充电子为p能级的元素属于p区，p区元素原子外围电子排布为ns²np^x，故属于p区的元素是P，而Fe属于d区，Mg属于s区，La属于f区，
故答案为：C．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布规律、电离能、氢键、分子结构、元素周期律、元素周期表等，需要学生熟练掌握基础知识，难度中等，注意理解同一元素电离能的剧增．