Question

7．T、W、X、Y、Z為前四周期元素，其原子序數依次增大，有關五種元素的性質或原子結構描述如下：

元素符號	元素性質或原子結構
T	其一種無色氧化物遇空氣變為紅棕色
W	其單質和化合物的焰色反應焰色均呈黃色
X	基態原子的最外層電子排布式為（n+1）sn（n+1）pn+2
Y	單質常溫下為氣體，可用于自來水消毒
Z	一種核素的質量數為56，中子數為30

（1）Z元素位子周期表中第_VIII族，其基態原子的價層電子排布式為：3d⁶4s²；
（2）T的一種化合物為T₂H₄，該分子中極性鍵和非極性鍵的數目之比為4：1：T的最低價氫化物與其最高價氧化物的水化物能發生化合反應，其產物屬于離子晶體．
（3）W、X和Y三種元素中，第一電離能最小的為Na（填元素符號）；W、X和Y的簡單離子的半徑從小到大的順序為Na⁺＜Cl^-＜S^2-（用離子符號表示）．
（4）Z與水蒸氣反應的化學方程式為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

Answer 1

分析 T的某一種無色氧化物遇空氣變為紅棕色，為NO遇到氧氣變成紅棕色的二氧化氮，則T為N元素；W的單質和化合物的焰色均呈黃色，則W為Na元素；X的原子的最外層電子排布式為（n+1）sⁿ（n+1）pⁿ⁺²，n=2，其最外層電子排布為：3s²3p⁴，則X為S元素；Y單質常溫下為氣體，可用于自來水消毒，則Y為Cl元素；Z的一種核素的質量數為56，中子數為30，Z的質子數=56-30=26，則Z為Fe元素，據此進行解答．

解答 解：T的某一種無色氧化物遇空氣變為紅棕色，為NO遇到氧氣變成紅棕色的二氧化氮，則T為N元素；W的單質和化合物的焰色均呈黃色，則W為Na元素；X的原子的最外層電子排布式為（n+1）sⁿ（n+1）pⁿ⁺²，n=2，其最外層電子排布為：3s²3p⁴，則X為S元素；Y單質常溫下為氣體，可用于自來水消毒，則Y為Cl元素；Z的一種核素的質量數為56，中子數為30，Z的質子數=56-30=26，則Z為Fe元素，
（1）Z為Fe元素，位于周期表中VIII 族，Fe元素為26號元素，原子核外有26個電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，價層電子排布式為：3d⁶4s²，故答案為：VIII，3d⁶4s²；
（2）T為N元素，則T₂H₄為N₂H₄，N原子最外層5個電子，若要滿足最外層達到8個電子，每個N原子需要形成3個共價鍵，其中氮原子和氮原子形成一個共價鍵，剩余價鍵和氫原子形成共價鍵，每個N原子有一個孤電子對，其電子式為：，則N₂H₄中存在1個非極性鍵、4個極性鍵，該分子中極性鍵和非極性鍵的數目之比為4：1；T為N元素，N的最低價氫化物為氨氣，其最高價氧化物的水化物為硝酸，氨氣與硝酸能發生化合反應生成硝酸銨，硝酸銨為離子晶體，
故答案為：4：1；離子；
（3）W、X和Y三種元素分別為Na、S、Cl，同一周期中隨著原子序數的遞增，第一電離能呈減小趨勢，則第一電離能最大的為Na；離子的電子層越多，離子半徑越大，電子層相同時，核電荷數越大，離子半徑越小，則三種離子大小為：Na⁺＜Cl^-＜S^2-，
故答案為：Na；Na⁺＜Cl^-＜S^2-；
（4）Z為Fe，鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，故答案為：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

點評 本題考查位置、結構與性質關系達到綜合應用，題目難度中等，正確推斷各元素名稱為解答關鍵，注意掌握原子結構與元素周期表、元素周期律的關系，試題側重考查學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．