Question

W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期的四种元素，它们的原子序数依次递增．请结合下表中的信息，回答下列问题：

W	基态原子核外有三个能级，P级能电子处在半充满状态
X	常见的金属，在周期表中的中期序数与族序数相等
Y	气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸
Z	存在总质量数为56，中子数为30的核数

（1）Z位于元素周期表第

 

周期第

 

族；W的第一电离能比其同周期相邻的元素

 

（填“低”、“高”、“不确定”）；X元素的基态原子价电子排布式

 

．
（2）W、X、Y三种元素的简单离子半径的大小关系是

 

（请用离子符号表示）．
（3）Y的气态氢化物的沸点是同族元素形成的气态氢化物中最

 

（填高或低）；原因是

 

．
（4）Z元素存在多种氧化物，X的单质与Z₂O₃反应是快速制取Z单质的常用方法，已知每转移1mol电子，放出aKJ热量，请写出上述反应的热化学方程式：

 

．
（5）可以利用W的氢化物在一定条件下，使空气污染物之一的WO₂转化为参与大气循环的物质．请写出一个符合上述条件的反应方程：

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素基态原子核外有三个能级，P级能电子处在半充满状态，因为1s²2s²2p³则W为氮元素；X常见的金属，在周期表中的周期序数与族序数相等，则X为Al元素；Y气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸，故Y为Cl元素；Z存在总质量数为56，中子数为30的核数，原子序数为26，则Z为Fe元素，据此解答．

解答： 解：四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素基态原子核外有三个能级，P级能电子处在半充满状态，因为1s²2s²2p³则W为氮元素；X常见的金属，在周期表中的周期序数与族序数相等，则X为Al元素；Y气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸，故Y为Cl元素；Z存在总质量数为56，中子数为30的核数，原子序数为26，则Z为Fe元素，据此解答．
（1）铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族；同一周期第一电离能从左向右整体增大，但第ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA特殊，所以N的第一电离能比其同周期相邻的元素O高，
Al元素的基态原子价电子排布式为：3S²3P¹
故答案为：四，Ⅷ，高，3S²3P¹
（2）根据电子层数越大半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，可以判断W、X、Y三种元素的简单离子半径的大小关系是C1^-＞N3^-＞AL³⁺
故答案为：C1^-＞N^3-＞Al³⁺
（3）氯的同族有F、Cl、Br、I，其氢化物的沸点与有没有氢键和相对分子质量有关，在同族里只有HF分子间存在氢键故HF沸点最高，其余看相对分子质量，HCl的相对分子质量最小，所以最低，故答案为：低，HF分子间存在氢键，其余分子间作用力都比HCL大；
（4）根据热化学方程式的书写步骤①写化学方程式②标状态③计算△H，根据每转移1mol电子，放出aKJ热量则热化学方程式为：2Al（s）+Fe₂O₃（s） 

高温  .

AL₂O₃（s）+2Fe（s）△H=-6a KJ/mol，故答案为：2Al（s）+Fe₂O₃（s） 

高温  .

AL₂O₃（s）+2Fe（s）△H=-6a KJ/mol
（5）根据反应前后原子守恒及其信息转化为参与大气循环的物质，则方程式为：6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O，故答案为：6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O．

点评：本题考查结构性质位置关系、沸点比较、元素化合物性质等，难度中等，推断元素是解题关键．