题目内容

12．X、Y、Z、M、Q是中学化学常见的五种元素，原子序数依次增大，其结构或性质信息如表
元素结构或性质信息
X其原子最外层电子数是内层电子数的2倍
Y基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1
Z非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰
M单质在常温、常压下是气体．基态原子的M层上有1个未成对的p电子
Q其与X形成的合金为目前用量最多的金属材料
（1）Q元素基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，Y原子的电子排布图是．
（2）比较Y元素与氧元素的第一电离能N＞O；X和Z形成的化合物XZ2为一种液体溶剂，其化学式是CS2，分子中的键和π键数目之比为1：1．
（3）写出实验室制备M单质的离子方程式MnO2+2Cl-+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+Mn2++2H2O．
（4）M的气态氢化物和氟化氢相比（写化学式）
稳定性强的是HF＞HCl，其原因是因为元素非金属性F＞Cl，所以HF稳定；
沸点高的是HF＞HCl，其原因是因为HF分子之间存在氢键，所以HF沸点高．

分析 X原子最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层最多含有8个电子，则X原子只能有两个电子层，最外层电子数为4，则A为碳元素；Y的基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1，s能级最多容纳2个电子，且P能级容纳电子，则n=2，原子的最外层电子排布式为：2s22p3，则Y为N元素；Z为非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰，则Z为S元素；M的基态原子的M层上有1个未成对的p电子，则其电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，为铝元素或氯元素，由于M单质常温、常压下是气体，所以M是Cl元素；Q与碳形成的合金为目前用量最多的金属材料，该合金为钢，则Q为Fe元素，据此解答．

解答 解：X原子最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层最多含有8个电子，则X原子只能有两个电子层，最外层电子数为4，则A为碳元素；Y的基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1，s能级最多容纳2个电子，且P能级容纳电子，则n=2，原子的最外层电子排布式为：2s22p3，则Y为N元素；Z为非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰，则Z为S元素；M的基态原子的M层上有1个未成对的p电子，则其电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，为铝元素或氯元素，由于M单质常温、常压下是气体，所以M是Cl元素；Q与碳形成的合金为目前用量最多的金属材料，该合金为钢，则Q为Fe元素．
（1）Q为Fe元素，铁原子核外有26个电子，基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，Y为N元素，原子核外电子排布图为：，
故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；；
（2）N原子的2p能级容纳3个电子，是半充满稳定状态，能量较低，因此第一电离能N＞O；X和Z形成的化合物XZ2为CS2，电子式为：，分子中的σ键和π键数目之比为1：1，
故答案为：N；O；CS2；1：1；
（3）M为氯元素，其单质为氯气，实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气，反应的离子方程式为：MnO2+2Cl-+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+Mn2++2H2O，
故答案为：MnO2+2Cl-+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+Mn2++2H2O；
（4）非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，非金属性：F＞Cl，则氢化物的稳定性HF＞HCl，HF分子之间存在氢键，所以沸点HF＞HCl，
故答案为：HF＞HCl，因为元素非金属性F＞Cl，所以HF稳定；HF＞HCl，因为HF分子之间存在氢键，所以HF沸点高．

点评 本题考查位置结构与性质关系的应用，正确推断各元素是解题关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生灵活应用基础知识的能力，需要学生具备扎实的基础．

练习册系列答案
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12345678
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