Question

X、Y、Z、W、T是周期表中前四周期的元素，原子序數依次增大．其有關性質或結構信息如表：

元素	有關性質或結構信息
X	基態原子的最外層電子排布式為nsnnpn
Y	雙原子分子單質在標準狀況下密度為1.429g/L
Z	所在周期的單核離子中半徑最小
W	該元素原子有1個未成對的p電子
T	其單質和合金常用于航天工業和航海工業，其單質被譽為“21世紀金屬”，其核外電子排布次外層電子數是最外層電子數的5倍

請回答：
（1）元素W在周期表的位置為第

 

周期

 

族．T的基態原子核外電子排布式是

 

．
（2）X、Y、Z的原子半徑由大到小的順序為

 

（填元素符號），X、Y電負性較大的是

 

（填元素符號），X、Y、Z的氫化物中沸點最高的是

 

（填化學式）．
（3）TW₄是冶煉T單質的重要原料，將TY₂和X、W的單質混合加熱至1000～1100K，可制得該物質及一種還原性氣體，寫出該反應的化學方程式

 

．
（4）下列方法可以制備Z的單質，其相關反應的熱化學方程式如下：

1

3

Z₂Y₃（s）+

1

3

ZW₃（g）+X（s）═ZW（g）+XY（g）△H=+akJ/mol
3ZW（g）═2Z（l）+ZW₃（g）△H=+bkJ/mol
寫出由X的單質和Z₂Y₃反應制備Z的單質的熱化學方程式

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用,熱化學方程式

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X基態原子的最外層電子排布式為nsⁿnpⁿ，依據s上最多容納2個電子得出n=2，故X原子的基態原子的最外層電子排布式為2s²2p²，即X為C；
Y元素雙原子分子單質在標準狀況下密度為1.429g/L，故M（Y）=1.429×22.4mol/L=32g/mol，故Y為O；
Z原子序數大于O，故Z為第三周期，Z所在周期的單核離子中半徑最小，故Z為Al；
W元素原子有1個未成對的p電子，且W的原子序數大于Z，故W為Cl；
T的單質和合金常用于航天工業和航海工業，其單質被譽為“21世紀金屬”，其核外電子排布次外層電子數是最外層電子數的5倍，此外層電子數不超過18個，若3d上排有電子，依據能級排布規律，那么4s上應排滿，故此元素為[Ar]3d²4s²，即為Ti；依據分析回答各小題即可．

解答： 解：X基態原子的最外層電子排布式為nsⁿnpⁿ，依據s上最多容納2個電子得出n=2，故X原子的基態原子的最外層電子排布式為2s²2p²，即X為C；
Y元素雙原子分子單質在標準狀況下密度為1.429g/L，故M（Y）=1.429×22.4mol/L=32g/mol，故Y為O；
Z原子序數大于O，故Z為第三周期，Z所在周期的單核離子中半徑最小，故Z為Al；
W元素原子有1個未成對的p電子，且W的原子序數大于Z，故W為Cl；
T的單質和合金常用于航天工業和航海工業，其單質被譽為“21世紀金屬”，其核外電子排布次外層電子數是最外層電子數的5倍，此外層電子數不超過18個，若3d上排有電子，依據能級排布規律，那么4s上應排滿，故此元素為[Ar]3d²4s²，即為Ti
（1）由分析可知W為Cl，在第三周期第ⅦA族，Ti的基態電子排布為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），故答案為：三；ⅦA；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²；
（2）X、Y、Z分別為C、O、Al，同一周期，原子序數越大，半徑越小，周期數越大，半徑越大，故它們的原子半徑由大到小的順序為Al＞C＞O，C、O的非金屬性O的強，故電負性較大的是O，C、O、H的氫化物中沸點最高的是故水，故答案為：Al＞C＞O；O； H₂O；
（3）二氧化鈦與氯氣與碳反應生成四氯化鈦和一氧化碳，化學反應方程式為：TiO₂+2C+2Cl₂

1000-1100K  .

TiCl₄+2CO，
故答案為：TiO₂+2C+2Cl₂

1000-1100K  .

TiCl₄+2CO；
（4）

1

3

Al₂O₃（s）+

1

3

AlCl₃（g）+C（s）═AlCl（g）+CO（g）△H=+akJ/mol①
3AlCl（g）═2Al（l）+ACl₃（g）△H=+bkJ/mol②
①×2+②得：Al₂O₃ （s）+3C（s）═2Al（l）+3CO （g）故△H=+（3a+b）kJ/mol，
故答案為：Al₂O₃ （s）+3C（s）═2Al（l）+3CO （g）故△H=+（3a+b）kJ/mol．

點評：本題主要考查的是元素的推斷以及元素周期律的應用，屬于中等題，�？碱}．