Question

10．Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素．
已知：①Q為元素周期表中原子半徑最小的元素；
②R的基態原子中電子占據三種能量不同的能級，且每種能級中的電子總數相同；
③Y的基態原子的核外成對的電子數是未成對的電子數的3倍；
④Z基態原子有六個未成對電子．
用對應的元素符號或化學式回答下列問題：
（1）R、X、Y的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C
（2）Q元素在元素周期表中屬于s區，與Y元素同族的第四周期元素的價電子排布式為4s²4p⁴
（3）RY₂的電子式為，Z³⁺的原子結構示意圖為
（4）RQ₂Y₂的結構式為，m g該物質完全燃燒后通過足量Na₂O₂固體吸收，Na₂O₂固體增重的質量為$\frac{15m}{23}$g．

Answer 1

分析 Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素，
①Q為元素周期表中原子半徑最小的元素，則Q為H元素；
②R的基態原子中電子占據三種能量不同的能級，說明R原子含有1S、2S、2P能級，且每種能級中的電子總數相同，則R元素的原子序數是6，為C元素；
③Y的基態原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，應為O元素；
R、X、Y原子序數依次增大，故X為氮；
④Z基態原子有六個未成對電子，故其電子排布為：[Ar]3d⁶4s²，故Z的原子序數是24，所以Z為Cr元素，結合原子的結構和性質解答．

解答 解：Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素，
①Q為元素周期表中原子半徑最小的元素，則Q為H元素；
②R的基態原子中電子占據三種能量不同的能級，說明R原子含有1S、2S、2P能級，且每種能級中的電子總數相同，則R元素的原子序數是6，為C元素；
③Y的基態原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，應為O元素；
R、X、Y原子序數依次增大，故X為氮；
④Z基態原子有六個未成對電子，故其電子排布為：[Ar]3d⁶4s²，故Z的原子序數是24，所以Z為Cr元素，
綜上所述：Q為氫，R為碳，X為氮，Y為氧，Z為鉻，
（1）C、N、O的第一電離取決于元素非金屬性的強弱，但是由于N的2p能級上電子處于半充滿的相對穩定狀態，故C、N、O的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（2）Q元素為H，H在元素周期表中屬于第一周期第ⅠA族，即s區，Y為O，與O元素同族（最外層電子數為6）的第四周期元素的價電子排布式為為：4s²4p⁴，
故答案為：s；4s²4p⁴；
（3）RY₂為CO₂，二氧化碳中，C與O形成兩對共用電子對，故電子式為：，Z³⁺的原子結構示意圖為：，
故答案為：；；                    
（4）RQ₂Y₂為：CH₂O₂，即甲酸，甲酸的結構式為：，
甲酸燃燒生成二氧化碳和水，2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，
HCOOH～CO₂+H₂O～△m
46       62    30
m              x 
x=$\frac{15m}{23}$，故燃燒m g甲酸完全燃燒后通過足量Na₂O₂固體吸收，Na₂O₂固體增重的質量為：$\frac{15m}{23}$，
故答案為：；$\frac{15m}{23}$．

點評 本題考查了物質結構和性質，元素周期律的知識，這些知識點是學習重點，根據原子結構正確判斷元素是解本題關鍵，再結合基本概念、基本規律等知識點來分析解答，難度較大．