Question

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素．其相关信息如表：

元素	相关信息
X	X的基态原子价电子排布式为：nsnnpn+1
Y	Y原子的最外层电子数是次外层的三倍
Z	Z存在质量数为27，中子数为14的核素
W	W元素最高价氧化物对应的水化物是一种不溶于水的蓝色固体

（1）W位于元素周期表第

 

周期第

 

族；Z的基态原子核外有

 

个原子轨道填充了电子．
（2）X的第一电离能比 Y 的

 

（填“大”或“小”）； Y所在族各种元素的气态氢化物中沸点最低的是

 

（写化学式）．
（3）X与Y形成原子个数比为1：2的两种化合物间存在化学平衡，请写出该反应的化学方程式及其平衡常数表达式

 

．
（4）X的原子与氢原子形成的一种分子中同时存在极性键、非极性键，写出该分子的电子式：

 

．氢元素、X、Y 的原子可共同形成多种分子，写出其中一种分子和Z的简单离子反应的离子方程式：

 

．

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：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，X的基态原子价电子排布式为：nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级上最多排2个电子，且p能级上还有电子，所以n为2，则x的基态原子最外层电子排布式为：2s²2p³，所以X基态原子核外有7个电子，则X是N元素；
Y的基态原子Y原子的最外层电子数是次外层的三倍，所以y基态原子核外有8个电子，则Y是O元素；
Z存在质量数为27，中子数为14的核素，则其质子数是13，所以Z是Al元素；
W元素最高价氧化物对应的水化物是一种不溶于水的蓝色固体，则蓝色固体是氢氧化铜，所以W是Cu．

解答： 解：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，X的基态原子价电子排布式为：nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级上最多排2个电子，且p能级上还有电子，所以n为2，则x的基态原子最外层电子排布式为：2s²2p³，所以X基态原子核外有7个电子，则X是N元素；
Y的基态原子Y原子的最外层电子数是次外层的三倍，所以y基态原子核外有8个电子，则Y是O元素；
Z存在质量数为27，中子数为14的核素，则其质子数是13，所以Z是Al元素；
W元素最高价氧化物对应的水化物是一种不溶于水的蓝色固体，则蓝色固体是氢氧化铜，所以W是Cu．
（1）通过以上分析知，W是铜元素，铜元素位于第四周期第IB族，Z是Al元素，基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，又因为S只有一个轨道而p有三个轨道，故答案为：四；IB；7；
（2）X是N元素，Y是O元素，由于N元素2p轨道为半充满状态，较稳定，则N的第一电离能大于O，则有N＞O；
Y所在族即O、S、Se、Te、Po各种元素的气态氢化物中，由于水分子间含氢键，故沸点最高，其余根据相对分子质量越大沸点越高，所以最低的为H₂S
故答案为：大；H₂S；         
（3）X与Y形成原子个数比为1：2的两种化合物为NO₂和N₂O₄存在化学平衡为2NO_2^?N₂O₄，再根据平衡常数的表达式得出K=

C(N2O 4)

C 2(NO 2)

，
故答案：2NO_2^?N₂O₄，K=

C(N2O 4)

C 2(NO 2)

；
（4）X的原子与氢原子形成的一种分子中同时存在极性键、非极性键，即N₂H₄，电子式为，
氢元素、X、Y 的原子可共同形成多种分子，即H、N、O原子形成的分子要和Al³⁺反应，则H、N、O原子形成的分子要有碱性即氨水，所以反应的离子方程式为：
Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃+3NH₄⁺，故答案为：；Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃+3NH₄⁺．

点评：本题考查元素的推断，涉及元素位置的判断、氢化物沸点的判断、电子式的书写、化学平衡常数的书写、离子方程式的书写等知识点，难点是元素的推断，应抓住元素体现的性质来解答．