题目内容

9．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，其相关信息如表：
元素相关信息
XX的一种单质是自然界硬度最大的晶体
YY的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1
ZZ的基态原子L层电子数是K层电子数的3倍
WW的一种核素的质量数为58，中子数为32
（1）Y位于元素周期表第二周期第VA族；Y和Z的氢化物稳定性顺序为：H2O＞NH3（写化学式）．
（2）X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；W的基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar]3d64s2）
（3）向W单质与盐酸反应后的溶液中通入过量Y的气态氢化物，能观察到的现象是先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，发生反应的化学方程式是FeCl2+2NH3．H2O=Fe（OH）2↓+2NH4Cl、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
（4）已知Y的氢化物在催化加热的条件下，可以与Z2发生氧化还原反应，并且在室温下每转移10mol电子放热akJ，该反应的热化学方程式是4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（l）△H=-2akJ．mol-1．

分析 X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，X的一种单质是自然界硬度最大的晶体，则X为碳元素，Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，则n=2，Y为氮元素，Z的基态原子L层电子数是K层电子数的3倍，由于最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则Z为氧元素，W的一种核素的质量数为58，中子数为32，其质子数为58-32=26，则W为铁元素，．

解答 解：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，X的一种单质是自然界硬度最大的晶体，则X为碳元素，Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，则n=2，Y为氮元素，Z的基态原子L层电子数是K层电子数的3倍，由于最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则Z为氧元素，W的一种核素的质量数为58，中子数为32，其质子数为58-32=26，则W为铁元素，．
（1）Y为氮元素，位于元素周期表第二周期第VA族；因为氧的非金属性强于氮，所以Y和Z的氢化物稳定性顺序为：H2O＞NH3，
故答案为：二、VA；H2O＞NH3；
（2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，由于氮原子的最外层2p轨道电子处于半满状态，是一种稳定结构，所以氮的第一电离能高于相邻同周期元素，所以X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞C；
W为铁元素，它的基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar]3d64s2），
故答案为：N＞O＞C；1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar]3d64s2）；
（3）铁与盐酸反应生成氯化亚铁的溶液，再向其中通入过量氨气，生成氢氧化亚铁，后被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，所以观察到的现象是：先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，发生反应的化学方程式是：FeCl2+2NH3．H2O=Fe（OH）2↓+2NH4Cl、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；FeCl2+2NH3．H2O=Fe（OH）2↓+2NH4Cl、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（4）氨气在催化加热的条件下，可以与O2发生氧化还原反应，反应方程式为：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（l），反应中每4mol氨气反应转移20mol电子，所以每转移10mol电子即有2mol氨气参加反应放热akJ，反应的热化学方程式是：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（l）△H=-2akJ．mol-1，
故答案为：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（l）△H=-2akJ．mol-1．

点评 本题考查元素推断、元素周期律、核外电子排布、元素化合物知识、热化学方程式书写等知识点，中等难度，解题的关键是元素推断，注意同周期主族元素第一电离能异常情况．

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编号性质推测化学方程式
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1
2
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