Question

X、Y、Z、W是元素周期表前四个周期中常见的元素，原子序数依次增大，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	由X形成的单质是最清洁的能源
Y	原子最外层有3个未成对电子，次外层只有一对成对电子
Z	Z存在质量数为27，中子数为14的核素
W	+3价离子3d能级为半充满

请回答下列问题：
（1）Y、X两元素按原子数目比为1：2和1：3构成分子A和B，则A的结构式为

 

；B的电子式为

 

．
（2）元素Y、Z形成的化合物的化学式为

 

，该物质耐高温、强度高，是良好的耐热冲击材料，由此可推知它为

 

晶体．
（3）Z元素位于周期表中第

 

周期

 

族．一定量的Z单质在氢氧化钠溶液中反应时共转移了3mol电子，放出Q kJ热量，则该反应的热化学方程式为

 

．
（4）W²⁺电子排布式为

 

，向试管里W元素+2价的氯化物的水溶液中通入氧气，发现溶液呈黄色，且试管内壁有红褐色固体生成，则该反应的离子方程式

 

．

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是元素周期表前四个周期中常见的元素，原子序数依次增大，由X形成的单质是最清洁的能源，则X为H元素；Y原子最外层有3个未成对电子，次外层只有一对成对电子，Y原子只能有2个电子层，核外电子排布为1s²2s²2p³，则Y为N元素；Z存在质量数为27，中子数为14的核素，则Z原子质子数=27-14=13，故Z为Al元素；W元素+3价离子3d能级为半充满，离子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，故W原子核外电子数=23+3=26，则W为Fe元素，据此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W是元素周期表前四个周期中常见的元素，原子序数依次增大，由X形成的单质是最清洁的能源，则X为H元素；Y原子最外层有3个未成对电子，次外层只有一对成对电子，Y原子只能有2个电子层，核外电子排布为1s²2s²2p³，则Y为N元素；Z存在质量数为27，中子数为14的核素，则Z原子质子数=27-14=13，故Z为Al元素；W元素+3价离子3d能级为半充满，离子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，故W原子核外电子数=23+3=26，则W为Fe元素，
（1）N、H两元素按原子数目比为1：2和1：3构成分子A和B，则A为N₂H₄、B为NH₃，N₂H₄分子中N原子之间形成1对共用电子对、H原子与N原子之间形成1对共用电子对，故其结构式为：，NH₃分子中N原子与H原子之间形成1对共用电子对，故其电子式为：，
故答案为：；；
（2）元素N、Al形成的化合物的化学式为AlN，该物质耐高温、强度高，是良好的耐热冲击材料，由此可推知它为原子晶体，
故答案为：AlN；原子；
（3）Z为Al元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，位于周期表中第三周期ⅢA族．一定量的Al单质在氢氧化钠溶液中反应时共转移了3mol电子，放出Q kJ热量，参加反应的Al的物质的量为1mol，则该反应的热化学方程式为：2Al（s）+2NaOH（aq）+2H₂O（l）=2NaAlO₂（aq）+3H₂（g）△H=-2QkJ/mol，
故答案为：三；ⅢA；2Al（s）+2NaOH（aq）+2H₂O（l）=2NaAlO₂（aq）+3H₂（g）△H=-2QkJ/mol；
（4）Fe²⁺电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，向试管里氯化亚铁的水溶液中通入氧气，发现溶液呈黄色，且试管内壁有红褐色固体生成，反应生成铁离子、氢氧化铁沉淀，则该反应的离子方程式为：12Fe²⁺+3O₂+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+8Fe³⁺，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；12Fe²⁺+3O₂+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+8Fe³⁺．

点评：本题考查结构性质位置关系应用，涉及电子式、晶体类型与性质、热化学方程式、核外电子排布、离子方程式等，侧重学生对知识应用考查，难度中等．