Question

Q、W、X、Y、Z均為元素周期表中前四周期元素，且其原子序數依次增大，Q元素的陽離子核外無電子，W元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的2倍，Y是地殼中含量最多的元素，Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物．
（1）W位于元素周期表第

 

周期第

 

族．Y的第一電離能

 

（填“大于”或“小于”）X的第一電離能．
（2）XQ₃分子中的化學鍵類型為

 

（填“極性”或“非極性”）共價鍵，空間類型為

 

．Q-X﹑Q-Y﹑Q-W中鍵長最短的是

 

．
（3）Z的基態原子核外電子排布式是

 

，Z的單質與X的最高價氧化物對應水化物的稀溶液反應的離子方程式為

 

．
（4）已知：①WQ₄（g）+4XY₂（g）═4XY（g）+WY₂ （g）+2Q₂Y（g）△H═-574KJ?mol^-1
②WQ₄（g）+4XY（g）═2X₂ （g）+WY₂ （g）+2Q₂Y（g）△H═-1160KJ?mol^-1
則由WQ₄還原XY₂生成X₂的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：Q、W、X、Y、Z均為元素周期表中前四周期元素，且其原子序數依次增大，Q元素的陽離子核外無電子，故Q為氫；W元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的2倍，故W為碳；Y是地殼中含量最多的元素，故Y為O；W、X、Y原子序數依次增大，故X為氮，Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，故Z為銅，據此解答各小題即可．

解答： 解：Q、W、X、Y、Z均為元素周期表中前四周期元素，且其原子序數依次增大，Q元素的陽離子核外無電子，故Q為氫；W元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的2倍，故W為碳；Y是地殼中含量最多的元素，故Y為O；W、X、Y原子序數依次增大，故X為氮，Z能形成紅色（或磚紅色）的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，故Z為銅，
綜上所述，可知：Q為氫，W為碳，X為氮，Y為氧，Z為銅，
（1）W是碳，位于第二周期第ⅣA族，同周期元素，第一電離能在總體上呈現從小到大的變化趨勢，元素原子越來越難失去電子，但是由于N元素的p軌道半充滿體系具有很強的穩定性，故O的第一電離能小于N的第一電離能，故答案為：二；ⅣA；小于；
（2）NH₃分子中N與H構成極性共價鍵，空間構型為三角錐形，H-N﹑N-O﹑H-C中，由于O原子的半徑最小，故鍵長最短的是H-O，故答案為：極性；三角錐形；H-O；
（3）Z是銅，Cu的基態原子核外電子排布式是[Ar]3d¹⁰4s¹，Cu與稀HNO₃反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應中單質、氧化物、水不能拆，故反應的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，
②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將

①+②

2

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

2

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，故熱化學反應方程式為：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ?mol^-1，故答案為：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ?mol^-1．

點評：本題主要考查的是元素的推斷以及元素“位-構-性”的關系、離子反應方程式的書寫、蓋斯定律的應用等，屬于高頻考題．