Question

10．Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素．
已知：①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，且每种能级中的电子总数相同；
③Y的基态原子的核外成对的电子数是未成对的电子数的3倍；
④Z基态原子有六个未成对电子．
用对应的元素符号或化学式回答下列问题：
（1）R、X、Y的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C
（2）Q元素在元素周期表中属于s区，与Y元素同族的第四周期元素的价电子排布式为4s²4p⁴
（3）RY₂的电子式为，Z³⁺的原子结构示意图为
（4）RQ₂Y₂的结构式为，m g该物质完全燃烧后通过足量Na₂O₂固体吸收，Na₂O₂固体增重的质量为$\frac{15m}{23}$g．

Answer 1

分析 Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素，
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素，则Q为H元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，说明R原子含有1S、2S、2P能级，且每种能级中的电子总数相同，则R元素的原子序数是6，为C元素；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，应为O元素；
R、X、Y原子序数依次增大，故X为氮；
④Z基态原子有六个未成对电子，故其电子排布为：[Ar]3d⁶4s²，故Z的原子序数是24，所以Z为Cr元素，结合原子的结构和性质解答．

解答 解：Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素，
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素，则Q为H元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，说明R原子含有1S、2S、2P能级，且每种能级中的电子总数相同，则R元素的原子序数是6，为C元素；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，应为O元素；
R、X、Y原子序数依次增大，故X为氮；
④Z基态原子有六个未成对电子，故其电子排布为：[Ar]3d⁶4s²，故Z的原子序数是24，所以Z为Cr元素，
综上所述：Q为氢，R为碳，X为氮，Y为氧，Z为铬，
（1）C、N、O的第一电离取决于元素非金属性的强弱，但是由于N的2p能级上电子处于半充满的相对稳定状态，故C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（2）Q元素为H，H在元素周期表中属于第一周期第ⅠA族，即s区，Y为O，与O元素同族（最外层电子数为6）的第四周期元素的价电子排布式为为：4s²4p⁴，
故答案为：s；4s²4p⁴；
（3）RY₂为CO₂，二氧化碳中，C与O形成两对共用电子对，故电子式为：，Z³⁺的原子结构示意图为：，
故答案为：；；                    
（4）RQ₂Y₂为：CH₂O₂，即甲酸，甲酸的结构式为：，
甲酸燃烧生成二氧化碳和水，2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
HCOOH～CO₂+H₂O～△m
46       62    30
m              x 
x=$\frac{15m}{23}$，故燃烧m g甲酸完全燃烧后通过足量Na₂O₂固体吸收，Na₂O₂固体增重的质量为：$\frac{15m}{23}$，
故答案为：；$\frac{15m}{23}$．

点评 本题考查了物质结构和性质，元素周期律的知识，这些知识点是学习重点，根据原子结构正确判断元素是解本题关键，再结合基本概念、基本规律等知识点来分析解答，难度较大．