Question

X、Y、Z、W、R分别属于不同主族的短周期元素，原子序数依次增大，X的气态氢化物分子只有一对孤对电子；Y、Z、W的最高价氧化物的水化物可以两两相互反应．
（1）写出X在周期表中的位置

 

；Z³⁺的核外电子排布式

 

．
（2）Y、Z、R的第一电离能大小顺序为

 

（用元素符号表示），W、R元素最高价含氧酸中酸性较强的是

 

（用化学式表示）．
（3）W最高正价氧化物分子构型为

 

；将该氧化物溶于水，则所得溶液阴离子中W的杂化轨道类型为 

 

．
（4）将R的单质与Y的最高价氧化物对应水化物混合，其反应的离子方程式为

 

．
（5）已知4Y（s）+O₂（g）═2Y₂O（s），△H=-akJ?mol^-1，W的燃烧热为bkJ?mol^-1，则4Y（s）+WO₂（g）═W（s）+2Y₂O（s），△H=

 

kJ?mol^-1．

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、R五种分属于不同主族的短周期元素，原子序数依次增大，X的气态氢化物分子只有一对孤对电子，X应处于ⅤA族，结合原子序数可知X不可能为P，只能为N元素；Y、Z、W的最高价氧化物的水化物可以两两相互反应，应是氢氧化铝与强碱、强酸的反应，结合原子序数可推知Y为Na、Z为Al、W为S、R为Cl，据此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W、R五种分属于不同主族的短周期元素，原子序数依次增大，X的气态氢化物分子只有一对孤对电子，X应处于ⅤA族，结合原子序数可知X不可能为P，只能为N元素；Y、Z、W的最高价氧化物的水化物可以两两相互反应，应是氢氧化铝与强碱、强酸的反应，结合原子序数可推知Y为Na、Z为Al、W为S、R为Cl，
（1）X为N元素，在周期表中的位置是：第二周期第VA族，Al³⁺的核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶，故答案为：第二周期第VA族；1s²2s²2p⁶；
（2）同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，故第一电离能Na＜Al＜Cl，W为S、R为Cl，它们的最高价氧化物对应的水化物分别为H₂SO₄、HClO₄，由于Cl的非金属性强于S，故最高价氧化物对应水合物（即最高价含氧酸）的酸性：HClO₄＞H₂SO₄，故答案为：Na＜Al＜Cl；HClO₄＞H₂SO₄；
（3）W最高正价氧化物为SO₃，分子中S原子价层电子对数=3+

6-2×3

2

=3，S原子没有孤对电子，故分子构型为平面三角形；将该氧化物溶于水得到硫酸溶液，则所得溶液阴离子为SO₄^2-，离子中S原子价层电子对数=4+

6+2-2×4

2

=4，故S原子采取sp³杂化，
故答案为：平面三角形；sp³；
（4）氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应的离子方程式为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（5）Y为钠，即4Na（s）+O₂（g）═2Na₂O（s），△H=-akJ?mol^-1①；W为S，S的燃烧热为bkJ?mol^-1，即：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-bkJ?mol^-1②；
4Na（s）+SO₂（g）═S（s）+2Na₂O（s），此反应是由①-②得到的，故△H=-a-（-b）=（-a+b）kJ?mol^-1，故答案为：-a+b．

点评：本题主要考查结构性质位置关系应用，涉及核外电子排布、电离能、杂化轨道、分子空间结构、盖斯定律的应用等，难度不大，推断元素是解题的关键，注意基础知识的掌握．