Question

16．已知X、Y、Z、W、R是元素周期表中前四周期的常见元素，相关信息如表所述：

元素	相关信息
X	地壳中含量最多的元素
Y	元素的气态氢化物极易溶于水，水溶液遇酚酞变红
Z	是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物是自来水生产过程中常用的消毒剂
W	与Z同周期，第一电离能至第四电离能分别是：I1=578kJ•mol-1，I2=1817kJ•mol-1，I3=2745kJ•mol-1，I4=11575kJ•mol-1
R	有多种化合价，水溶液中其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

（1）R在元素周期表中的位置为第四周期第VIII族，X的基态原子的价电子排布图为，Z的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵．
（2）用“＞”、“＜”或“=”填空：

简单离子半径	第一电离能	电负性	气态氢化物稳定性
X＜Y	X＜Y	X＞Z	H2X＞YH3

（3）用方程式表示下列过程：
①Y的气态氢化物的水溶液遇酚酞变红的原因NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，
②W的最高价氧化物的水化物在水中发生电离H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-．

Answer 1

分析 X为地壳中含量最多的元素，应为O元素，Y元素的气态氢化物极易溶于水，水溶液遇酚酞变红，为N元素，Z是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物是自来水生产过程中常用的消毒剂，为Cl元素，W与Z同周期，第一电离能至第四电离能分别是：I₁=578kJ•mol^-1，I₂=1817kJ•mol^-1，I₃=2745kJ•mol^-1，I₄=11575kJ•mol^-1，根据W原子的第一电离能至第四电离可知，W原子的第四电离能剧增，则W表现+3价，所以W为Al元素，R有多种化合价，水溶液中其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，为Fe元素，以此解答该题．

解答 解：由以上分析可知X为O、Y为N、Z为Cl、W为Al、R为Fe．
（1）R为Fe，位于周期表第四周期第VIII族，X为O，基态原子的价电子排布图为，Z为Cl，基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，
故答案为：第四周期第VIII族；；1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；
（2）X为O、Y为N，对应离子具有相同的核外电子排布，离子半径O＜N，N的最外层为半充满结构，较为稳定，第一电离能较大，大于O，O的电负性大于Cl，非金属性O＞N，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，
故答案为：＜；＜；＞；＞；
（3）①氨气与水反应生成NH₃•H₂O，可发生电离，生成OH^-，溶液呈碱性，离子方程式为NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，故答案为：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
②氢氧化铝为两性氢氧化物，电离方程式为H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-，故答案为：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，根据题干信息正确推断各元素名称为解答关键，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力．