Question

9．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期常見的四種元素，原子序數依次增大．X的單質既有σ鍵又有π鍵，且X的第一電離能比其相鄰元素都大，Y的電負性比X的小，其基態原子最外層的p電子是該層s電子的兩倍，Z是前36號元素中原子半徑最大的主族元素，W位于周期表的第8列．
（1）Z位于元素周期表第三周期第ⅠA族，基態W²⁺的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
（2）X的氧化物XO₂與H₂O比較，熔點較高的是H₂O（填化學式），Z的氫化物屬于離子晶體，Z₂O₂的化學鍵類型是AC（填編號）．
A．離子鍵　　　　B．極性共價鍵     C．非極性共價鍵D．金屬鍵
（3）加熱條件下，Y的單質與足量的X的最高價氧化物所對應的水化物的濃溶液反應，生成Y的最高價含氧酸，寫出此反應的化學方程式S+6HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂SO₄+6NO₂↑+2H₂O．
（4）在25℃，101kPa下，W的單質在氧氣中燃燒后恢復至原溫度和壓強，平均每轉移1mol電子放出QkJ的熱量，則W單質燃燒的熱化學方程式是3Fe（s）+2O₂（g）=Fe₃O₄（s）△H=-8Q KJ/mol．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是元素周期表前四周期常見的四種元素，原子序數依次增大．X的單質既有σ鍵又有π鍵，其單質含有雙鍵或三鍵，為非金屬元素，且X的第一電離能比其相鄰元素都大，外圍電子排布為ns²np³，故X為氮元素；Z是短周期中原子半徑最大的主族元素，則Z為Na元素；W位于周期表的第8列，則W為Fe元素；Y基態原子最外層的p電子是該層s電子的兩倍，外圍電子排布為ns²np⁴，Y的電負性比X的小，Y不可能與X處于同一周期，只能處于第三周期，故Y為S元素，據此解答．

解答 解：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期常見的四種元素，原子序數依次增大．X的單質既有σ鍵又有π鍵，其單質含有雙鍵或三鍵，為非金屬元素，且X的第一電離能比其相鄰元素都大，外圍電子排布為ns²np³，故X為氮元素；Z是短周期中原子半徑最大的主族元素，則Z為Na元素；W位于周期表的第8列，則W為Fe元素；Y基態原子最外層的p電子是該層s電子的兩倍，外圍電子排布為ns²np⁴，Y的電負性比X的小，Y不可能與X處于同一周期，只能處于第三周期，故Y為S元素，
（1）Z是Na元素位于元素周期表第三周期第ⅠA族，基態W²⁺是亞鐵離子，其核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，
故答案為：三；ⅠA；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；
（2）N的氧化物NO₂與H₂O比較，因為水分子間存在氫鍵，所以水的熔點高，Z為Na元素，其氫化物是NaH是離子晶體，過氧化鈉中存在離子鍵和非極性共價鍵，
故答案為：H₂O；離子；AC；
（3）加熱條件下，S單質與足量HNO₃濃溶液反應，生成H₂SO₄，HNO₃被還原為NO₂，反應方程式為：S+6HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂SO₄+6NO₂↑+2H₂O，
故答案為：S+6HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂SO₄+6NO₂↑+2H₂O；
（4）在25°C，1O1kPa下，Fe的單質在氧氣中燃燒生成Fe₃O₄，恢復至原溫度和壓強，平均每轉移1mol電子放出QkJ的熱量，則3moFe反應放出的熱量為$\frac{3mol×\frac{8}{3}}{1mol}$×QkJ=8QkJ，Fe單質燃燒的熱化學方程式是3Fe（s）+2O₂（g）=Fe₃O₄（s）△H=-8Q KJ/mol，
故答案為：3Fe（s）+2O₂（g）=Fe₃O₄（s）△H=-8Q KJ/mol．

點評 本題考查結構位置性質關系、核外電子排布規律、氧化還原反應、熱化學方程式書寫等，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，注意根據X單質化學鍵與元素電離能確定X為氮元素．