Question

X、Y、Z、W、R分別屬于不同主族的短周期元素，原子序數依次增大，X的氣態(tài)氫化物分子只有一對孤對電子；Y、Z、W的最高價氧化物的水化物可以兩兩相互反應．
（1）寫出X在周期表中的位置

 

；Z³⁺的核外電子排布式

 

．
（2）Y、Z、R的第一電離能大小順序為

 

（用元素符號表示），W、R元素最高價含氧酸中酸性較強的是

 

（用化學式表示）．
（3）W最高正價氧化物分子構型為

 

；將該氧化物溶于水，則所得溶液陰離子中W的雜化軌道類型為 

 

．
（4）將R的單質與Y的最高價氧化物對應水化物混合，其反應的離子方程式為

 

．
（5）已知4Y（s）+O₂（g）═2Y₂O（s），△H=-akJ?mol^-1，W的燃燒熱為bkJ?mol^-1，則4Y（s）+WO₂（g）═W（s）+2Y₂O（s），△H=

 

kJ?mol^-1．

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：X、Y、Z、W、R五種分屬于不同主族的短周期元素，原子序數依次增大，X的氣態(tài)氫化物分子只有一對孤對電子，X應處于ⅤA族，結合原子序數可知X不可能為P，只能為N元素；Y、Z、W的最高價氧化物的水化物可以兩兩相互反應，應是氫氧化鋁與強堿、強酸的反應，結合原子序數可推知Y為Na、Z為Al、W為S、R為Cl，據此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W、R五種分屬于不同主族的短周期元素，原子序數依次增大，X的氣態(tài)氫化物分子只有一對孤對電子，X應處于ⅤA族，結合原子序數可知X不可能為P，只能為N元素；Y、Z、W的最高價氧化物的水化物可以兩兩相互反應，應是氫氧化鋁與強堿、強酸的反應，結合原子序數可推知Y為Na、Z為Al、W為S、R為Cl，
（1）X為N元素，在周期表中的位置是：第二周期第VA族，Al³⁺的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶，故答案為：第二周期第VA族；1s²2s²2p⁶；
（2）同周期隨原子序數增大第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能Na＜Al＜Cl，W為S、R為Cl，它們的最高價氧化物對應的水化物分別為H₂SO₄、HClO₄，由于Cl的非金屬性強于S，故最高價氧化物對應水合物（即最高價含氧酸）的酸性：HClO₄＞H₂SO₄，故答案為：Na＜Al＜Cl；HClO₄＞H₂SO₄；
（3）W最高正價氧化物為SO₃，分子中S原子價層電子對數=3+

6-2×3

2

=3，S原子沒有孤對電子，故分子構型為平面三角形；將該氧化物溶于水得到硫酸溶液，則所得溶液陰離子為SO₄^2-，離子中S原子價層電子對數=4+

6+2-2×4

2

=4，故S原子采取sp³雜化，
故答案為：平面三角形；sp³；
（4）氯氣與NaOH溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉與水，反應的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（5）Y為鈉，即4Na（s）+O₂（g）═2Na₂O（s），△H=-akJ?mol^-1①；W為S，S的燃燒熱為bkJ?mol^-1，即：S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-bkJ?mol^-1②；
4Na（s）+SO₂（g）═S（s）+2Na₂O（s），此反應是由①-②得到的，故△H=-a-（-b）=（-a+b）kJ?mol^-1，故答案為：-a+b．

點評：本題主要考查結構性質位置關系應用，涉及核外電子排布、電離能、雜化軌道、分子空間結構、蓋斯定律的應用等，難度不大，推斷元素是解題的關鍵，注意基礎知識的掌握．