Question

3．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數依次增大的前四周期元素，其相關信息如下表：

元素	相關信息
X	X是形成化合物種類最多的元素，其中一種單質是自然界最硬的物質
Y	Y的氣態氫化物能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍
Z	Z的基態原子的最外層電子排布式為ns2np4
W	W的一種核素的質量數為57，中子數為31

（1）W位于元素周期表第四周期第VIII族，其基態原子核外有4個未成對電子．
（2）Z的第一電離能比Y的小（填“大”或“小”）；XZ₂是一種常用的溶劑，XZ₂分子中σ鍵和π鍵的個數比為1：1；Y的氣態氫化物比Z的氣態氫化物更易溶于水，其主要原因是NH₃與水分子間能形成氫鍵，而H₂S與水分子間不能形成氫鍵．
（3）WZ₂在空氣中煅燒生成W₂O₃的化學方程式是4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（4）汽車尾氣中含有XO、YO，在汽車排氣管中裝有某種催化劑能使它們轉化為單質Y．已知：2XO（g）+O₂（g）═2XO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1；Y₂（g）+O₂（g）═2YO（g）△H=180.0kJ•mol^- 1此反應的熱化學方程式是2CO（g）+2NO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.0kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數依次增大的前四周期元素，X是形成化合物種類最多的元素，其中一種單質是自然界最硬的物質，則X為C元素；Y的氣態氫化物能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則Y為N元素；Z的基態原子的最外層電子排布式為3sⁿ3pⁿ⁺²，n=2，則Z為S元素；W的一種核素的質量數為57，中子數為31，質子數為57-31=26，故W為Fe，據此答題．

解答 解：X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數依次增大的前四周期元素，X是形成化合物種類最多的元素，其中一種單質是自然界最硬的物質，則X為C元素；Y的氣態氫化物能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則Y為N元素；Z的基態原子的最外層電子排布式為3sⁿ3pⁿ⁺²，n=2，則Z為S元素；W的一種核素的質量數為57，中子數為31，質子數為57-31=26，故W為Fe．
（1）W為Fe元素，處于周期表中第三周期VIII族，其基態原子外圍電子排布為3d⁶4s²，核外有4個未成對電子，故答案為：四、VIII；4；
（2）N元素原子2p能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于O元素，氧元素第一電離能高于S元素，故第一電離能S＜N；CS₂是一種常用的溶劑，結構式為S=C=S，分子中σ鍵和π鍵的個數比為1：1，NH₃與水分子間能形成氫鍵，而H₂S與水分子間不能形成氫鍵，故NH₃更易溶于水，
故答案為：小；1：1；NH₃與水分子間能形成氫鍵，而H₂S與水分子間不能形成氫鍵；
（3）FeS₂在空氣中煅燒生成Fe₂O₃的化學方程式是：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，
故答案為：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂；
（4）已知：①2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1；
②N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=180.0kJ•mol^-1
根據蓋斯定律，①-②可得：2CO（g）+2NO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.0kJ•mol^-1，
故答案為：2CO（g）+2NO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.0kJ•mol^-1．

點評 本題是考查結構性質位置關系應用，涉及核外電子排布、電離能、氫鍵、化學鍵、熱化學方程式書寫等，難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．