Question

X、Y、Z、W、T是周期表中前四周期的元素，原子序数依次增大．其有关性质或结构信息如表：

元素	有关性质或结构信息
X	基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn
Y	双原子分子单质在标准状况下密度为1.429g/L
Z	所在周期的单核离子中半径最小
W	该元素原子有1个未成对的p电子
T	其单质和合金常用于航天工业和航海工业，其单质被誉为“21世纪金属”，其核外电子排布次外层电子数是最外层电子数的5倍

请回答：
（1）元素W在周期表的位置为第

 

周期

 

族．T的基态原子核外电子排布式是

 

．
（2）X、Y、Z的原子半径由大到小的顺序为

 

（填元素符号），X、Y电负性较大的是

 

（填元素符号），X、Y、Z的氢化物中沸点最高的是

 

（填化学式）．
（3）TW₄是冶炼T单质的重要原料，将TY₂和X、W的单质混合加热至1000～1100K，可制得该物质及一种还原性气体，写出该反应的化学方程式

 

．
（4）下列方法可以制备Z的单质，其相关反应的热化学方程式如下：

1

3

Z₂Y₃（s）+

1

3

ZW₃（g）+X（s）═ZW（g）+XY（g）△H=+akJ/mol
3ZW（g）═2Z（l）+ZW₃（g）△H=+bkJ/mol
写出由X的单质和Z₂Y₃反应制备Z的单质的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,热化学方程式

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X基态原子的最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ，依据s上最多容纳2个电子得出n=2，故X原子的基态原子的最外层电子排布式为2s²2p²，即X为C；
Y元素双原子分子单质在标准状况下密度为1.429g/L，故M（Y）=1.429×22.4mol/L=32g/mol，故Y为O；
Z原子序数大于O，故Z为第三周期，Z所在周期的单核离子中半径最小，故Z为Al；
W元素原子有1个未成对的p电子，且W的原子序数大于Z，故W为Cl；
T的单质和合金常用于航天工业和航海工业，其单质被誉为“21世纪金属”，其核外电子排布次外层电子数是最外层电子数的5倍，此外层电子数不超过18个，若3d上排有电子，依据能级排布规律，那么4s上应排满，故此元素为[Ar]3d²4s²，即为Ti；依据分析回答各小题即可．

解答： 解：X基态原子的最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ，依据s上最多容纳2个电子得出n=2，故X原子的基态原子的最外层电子排布式为2s²2p²，即X为C；
Y元素双原子分子单质在标准状况下密度为1.429g/L，故M（Y）=1.429×22.4mol/L=32g/mol，故Y为O；
Z原子序数大于O，故Z为第三周期，Z所在周期的单核离子中半径最小，故Z为Al；
W元素原子有1个未成对的p电子，且W的原子序数大于Z，故W为Cl；
T的单质和合金常用于航天工业和航海工业，其单质被誉为“21世纪金属”，其核外电子排布次外层电子数是最外层电子数的5倍，此外层电子数不超过18个，若3d上排有电子，依据能级排布规律，那么4s上应排满，故此元素为[Ar]3d²4s²，即为Ti
（1）由分析可知W为Cl，在第三周期第ⅦA族，Ti的基态电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），故答案为：三；ⅦA；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²；
（2）X、Y、Z分别为C、O、Al，同一周期，原子序数越大，半径越小，周期数越大，半径越大，故它们的原子半径由大到小的顺序为Al＞C＞O，C、O的非金属性O的强，故电负性较大的是O，C、O、H的氢化物中沸点最高的是故水，故答案为：Al＞C＞O；O； H₂O；
（3）二氧化钛与氯气与碳反应生成四氯化钛和一氧化碳，化学反应方程式为：TiO₂+2C+2Cl₂

1000-1100K  .

TiCl₄+2CO，
故答案为：TiO₂+2C+2Cl₂

1000-1100K  .

TiCl₄+2CO；
（4）

1

3

Al₂O₃（s）+

1

3

AlCl₃（g）+C（s）═AlCl（g）+CO（g）△H=+akJ/mol①
3AlCl（g）═2Al（l）+ACl₃（g）△H=+bkJ/mol②
①×2+②得：Al₂O₃ （s）+3C（s）═2Al（l）+3CO （g）故△H=+（3a+b）kJ/mol，
故答案为：Al₂O₃ （s）+3C（s）═2Al（l）+3CO （g）故△H=+（3a+b）kJ/mol．

点评：本题主要考查的是元素的推断以及元素周期律的应用，属于中等题，常考题．