Question

周期元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，T的原子最外层上有3个未成对电子，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍．X、Y和Z分属不同的周期，他们的原子序数之和是W原子序数的5倍．在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高．请回答下列问题：
（1）W元素原子的L层电子排布式为

 

，T、W两种元素第一电离能的大小关系

 

，原因是

 

．
（2）T元素所形成的单质分子中含有

 

个 σ键和

 

π键个，X单质与水发生主要反应的化学方程式为

 

．
（3）化合物M（M为Y在空气中燃烧产物之一）的化学式为

 

．
（4）含有元素Z的盐的焰色反应为

 

色．许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：

分析：主族元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则W有3个电子层，最外层电子数为6，故W为O元素；T的原子最外层上有3个未成对电子，且原子序数小于W，所以T为N元素，X，Y，Z分属不同的周期，且主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大．X不可能为第三周期元素，若为第三周期，X、Y、Z的原子序数之和大于W原子序数的5倍，所以可以断定X在第二周期，且原子序数比氧元素大，故X为F元素；故Y、Z的原子序数之和为8×5-9=31，平均原子序数为15.5，故Y处于第三周期，Z处于第四周期，Z的原子序数大于18，若Y为Na元素，则Z为Ca元素，若Y为Mg元素，则Z为K元素，X的原子序数再增大，不符合题意，由于元素W与Y形成的化合物M的熔点最高，故Y为Mg元素，Z为K元素，据此答题．

解答： 解：主族元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则W有3个电子层，最外层电子数为6，故W为O元素；T的原子最外层上有3个未成对电子，且原子序数小于W，所以T为N元素，X，Y，Z分属不同的周期，且主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大．X不可能为第三周期元素，若为第三周期，X、Y、Z的原子序数之和大于W原子序数的5倍，所以可以断定X在第二周期，且原子序数比氧元素大，故X为F元素；故Y、Z的原子序数之和为8×5-9=31，平均原子序数为15.5，故Y处于第三周期，Z处于第四周期，Z的原子序数大于18，若Y为Na元素，则Z为Ca元素，若Y为Mg元素，则Z为K元素，X的原子序数再增大，不符合题意，由于元素W与Y形成的化合物M的熔点最高，故Y为Mg元素，Z为K元素，
（1）W为氧元素，O原子的L层电子排布式为2s²2p⁴，T为N元素，W为O元素，由于氮原子最外层p轨道上处于半充满状态，是一种稳定结构，所以N、O两种元素第一电离能的大小关系是N＞O，
故答案为：2s²2p⁴：N＞O；氮原子最外层p轨道上处于半充满状态，是一种稳定结构；
（2）T为N元素，T元素所形成的单质分子中含有 个1σ键和2个π键，X为F元素，X单质与水发生主要反应的化学方程式为2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案为：1；2；2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（3）Y为Mg元素，元素W与Y形成的化合物M，M为Y在空气中燃烧产物之一，则M的化学式为MgO，
故答案为：MgO；
（4）Z为K元素，含有元素Z的盐的焰色反应为紫色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是电子跃迁时以光的形式将能量释放出来，
故答案为：紫；电子跃迁时以光的形式将能量释放出来．

点评：本题考查元素推断、核外电子排布规律、微粒结构与性质等，难度中等，推断元素是解题的关键，要充分利用原子序数的关系结合周期表的结构进行判断元素．