题目内容
5.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 | 第二周期中一种非金属元素,第一电离能大于相邻元素 |
| X | 常见的金属,在周期表中的周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 | 其原子质量数为56,中子数为30的核素 |
(2)W、X、Y三种元素的简单离子半径的大小关系是C1->N3->Al3+ (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低 (填“高”或“低”);XW晶体与金刚石类似,与同一个W原子相连的X原子构成的空间构型为正四面体形.
(4)在25℃、101 kPa下,Z的单质在氧气中燃烧后恢复至原温度和压强,平均每转移1mol电子放出Q kJ的热量,则Z单质燃烧的热化学方程式为3Fe(s)+2O2(g)═Fe3O4(s)△H=-8QkJ•mol-1 .
(5)在一定条件下,利用W的氢化物可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:6NO2+8NH3=7N2+12H2O.
分析 四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是第二周期中一种非金属元素,第一电离能大于相邻元素,则W为氮元素;X是常见的金属,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是第二周期中一种非金属元素,第一电离能大于相邻元素,则W为氮元素;X是常见的金属,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,
(1)W为氮元素,其原子核外2p能级的电子排布处于半满状态比较稳定,所以W的第一电离能大于其同周期相邻的元素,Z为Fe元素,Z3+的M层电子数为13,
故答案为:氮元素的原子核外2p能级的电子排布处于半满状态比较稳定;13;
(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->N3->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,X为Al元素,W为氮元素,XW晶体与金刚石类似,根据金刚石的结构可知,与同一个氮原子相连的铝原子构成的空间构型为正四面体形,
故答案为:低;正四面体形;
(4)Z为Fe元素,在25℃、101 kPa下,Z的单质在氧气中燃烧后恢复至原温度和压强,平均每转移1mol电子放出Q kJ的热量,在铁燃烧的反应中转化称8mol电子,则放出的热量为8Q,所以Fe单质燃烧的热化学方程式为3Fe(s)+2O2(g)═Fe3O4(s)△H=-8Q kJ•mol-1 ,
故答案为:3Fe(s)+2O2(g)═Fe3O4(s)△H=-8Q kJ•mol-1 ;
(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.
| 甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
| A | H2SO4 | Na2SO4 | NaOH | NaCl |
| B | KCl | K2CO3 | KOH | HCl |
| C | O2 | CO | CuO | C |
| D | Fe | CuCl2 | Zn | HCl |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 银氨溶液 | B. | 新制的氢氧化铜 | C. | 溴水 | D. | 氢氧化钠溶液 |
| A. | 向硅酸钠溶液中通入少量CO2气体 SiO32-+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32- | |
| B. | 将Cu片插入FeCl3溶液中 Cu+Fe3+═Fe2++Cu2+ | |
| C. | 向烧碱溶液中滴加少量Al2(SO4)3溶液 Al3++4OH-═[Al(OH)4]- | |
| D. | 将Ag丝插入NaNO3和H2SO4的混合液中 3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O |
| A. | 同一主族元素,原子半径越大,其单质的熔点不一定越高 | |
| B. | 全部由非金属元素组成的化合物中一定只有共价键 | |
| C. | 在由锌片、铜片、稀硫酸组成的原电池中,电子由铜片经外电路流向锌片 | |
| D. | 氯化钠和氯化氢分别溶解在水中所克服的粒子间相互作用属于同种类型 |
| A. | NaHA溶液一定呈酸性 | B. | c(H+)•c(OH-)=1×10-14x | ||
| C. | c(Na+)=c(K+) | D. | c(Na+)+c(K+)=0.05 mol/L |