Question

六种元素的性质或结构信息如下表：

元素	原子结构和性质
X	X原子在短周期中原子半径最大（稀有气体除外）
Y	基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等
Z	其气态氢化物与其最高价氧化物的水化物化合生成离子化合物
W	原子核外s能级电子总数等于p能级电子总数，能形成W2和W3两种单质
T	地壳含量最高的金属元素
R	R的一种阳离子遇苯酚溶液显紫色

请回答下列问题：
（1）写出元素T形成的简单离子的电子排布式

 

，R在元素周期表中的位置为

 

．
（2）Y、Z、W的电负性由大到小的顺序为

 

（填元素符号），Z的第一电离能高于元素周期表中相邻元素的原因：

 

．
（3）X与W可形成一种既含离子键又含共价键的化合物，此化合物的电子式为

 

．
（4）室温下，Cu、R单质与Z的最高价氧化物的水化物的浓溶液组成原电池，其负极材料为

 

；Cu、R单质与足量的Z的最高价氧化物的水化物的稀溶液组成原电池，其正极电极反应式为

 

．
（5）已知25℃、101kPa条件下：
①4T（s）+3W₂（g）═2T₂W₃（s）△H=-2834.9kJ?mol^-1；
②4T（s）+2W₃（g）═2T₂W₃（s）△H=-3119.1kJ?mol^-1．
则W₂转化为W₃的热化学方程式为：

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,热化学方程式,化学电源新型电池

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X为短周期元素中原子半径最大的元素，应为第三周期ⅠA族元素，即Na元素；
Y的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等得出A是1s² 2s² 2p²，故Y为C元素；
Z的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物化合生成离子化合物，故Z为N元素，离子化合物为铵盐；
W原子核外s能级电子总数等于p能级电子总数，能形成W₂和W₃两种单质，故W为O元素；
T是地壳含量最高的金属元素，故T为Al元素；
R的一种阳离子遇苯酚溶液显紫色，故R为Fe元素，据此解答各小题即可．

解答： 解：依据分析可知：X为钠，Y为碳，Z为氮，W为氧，T为铝，R为铁，
（1）T为铝，Al易失去最外层的3个电子形成稳定结构，Al形成的简单离子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶，Fe在元素周期表中的位置为：第四周期第ⅤⅢ族，故答案为：1s²2s²2p⁶；第四周期第ⅤⅢ族；
（2）元素的非金属性越强，其电负性越大，C、N、O的非金属强弱为：O＞N＞C，故电负性大小顺序为：O＞N＞C，元素的非金属性越强，其第一电离能越大，但是由于N元素的p轨道为半充满状态，故N的第一电离能大于O的第一电离能，故答案为：O＞N＞C；同周期相邻元素中N原子2p能级处于半充满状态，第一电离能高于同周期相邻元素，同主族元素中N元素原子半径最小，第一电离能最高；
（3）Na与O可形成一种既含离子键又含共价键的化合物为：过氧化钠，过氧化钠是由2个钠离子与1个过氧根离子通过离子键结合而成的离子化合物，电子式为：，故答案为：；
（4）Cu、Fe单质与浓硝酸溶液组成原电池，Fe较低温度下，与浓硝酸发生钝化，故此时Cu与浓硝酸反应，所以负极材料为：Cu，与稀溶液反应时，稀硝酸的还原产物是NO，故电极反应方程式为：NO₃^-+4H⁺+3e^-═NO↑+2H₂O，故答案为：Cu；NO₃^-+4H⁺+3e^-═NO↑+2H₂O；
（5）已知25℃、101kPa条件下：
①4Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-2834.9kJ/mol
②4Al（s）+2O₃（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3119.1kJ/mol
根据盖斯定律，则①-②得3O₂（g）=2O₃（g）△H=+284.2kJ/mol
则O₂转化为O₃的热化学方程式为：3O₂（g）═2O₃（g）△H=284.2kJ?mol^-1，故答案为：3O₂（g）═2O₃（g）△H=+284.2kJ?mol^-1．

点评：本题主要考查结构性质位置关系、核外电子排布式、电离能、电负性、反应热计算等，题目较为综合，难度不大，注意对基础知识的全面掌握，注意（5）中盖斯定律的应用．