Question

16．前四周期元素X、Y、Z、W核電荷數(shù)依次增大，核電荷數(shù)之和為58；Y原子的M層p軌道有3個(gè)未成對電子；Z與Y同周期，且在該周期中電負(fù)性最大；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：2．
（1）X的元素符號為H，Z元素位于元素周期表第三周期第ⅦA族．
（2）Y與X形成共價(jià)化合物A，Z與X形成共價(jià)化合物B，A與B還原性較強(qiáng)的是PH₃（寫分子式）
（3）Z的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為HClO₄；
（4）12.4g單質(zhì)Y₄與0.3molO₂在一定條件下恰好完全反應(yīng)生成0.1mol化合物C，一個(gè)C分子中所含有的σ鍵數(shù)目為12mol；
（5）含W元素的最高化合價(jià)的含氧酸根離子是MnO₄^-，該含氧酸根離子在分析化學(xué)中有重要作用，在酸性條件下該含氧酸根離子可將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，請寫出該反應(yīng)的離子方程式MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 前四周期元素X、Y、Z、W核電荷數(shù)依次增加，Y 原子的M層p軌道有3個(gè)未成對電子，則外圍電子排布為3s²3p³，故Y為P元素；Z與Y同周期，且在該周期中電負(fù)性最大，則Z為Cl元素；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，最外層電子數(shù)為2，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：2，d軌道數(shù)目為5，外圍電子排布為3d⁵4s²，故W為Mn元素，則X、Y、Z、W四種元素的核電荷數(shù)之和為58，則X核電荷數(shù)為58-15-17-25=1，故X為H元素，據(jù)此解答．

解答 解：前四周期元素X、Y、Z、W核電荷數(shù)依次增加，Y 原子的M層p軌道有3個(gè)未成對電子，則外圍電子排布為3s²3p³，故Y為P元素；Z與Y同周期，且在該周期中電負(fù)性最大，則Z為Cl元素；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，最外層電子數(shù)為2，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：2，d軌道數(shù)目為5，外圍電子排布為3d⁵4s²，故W為Mn元素，則X、Y、Z、W四種元素的核電荷數(shù)之和為58，則X核電荷數(shù)為58-15-17-25=1，故X為H元素，
（1）由上述分析可知，X的元素符號為：H，Z為Cl元素，在元素周期表中的位置：第三周期第ⅦA族，
故答案為：H；三；ⅦA；
（2）Y與X形成共價(jià)化合物A為PH₃，Z與X形成共價(jià)化合物B為HCl，由于非金屬性P＜Cl，故氫化物還原性較強(qiáng)的是：PH₃，
故答案為：PH₃；
（3）由于由于非金屬性P＜Cl，所以磷酸的酸性小于高氯酸，
故答案為：HClO₄；
（4）12.4g單質(zhì)P₄的物質(zhì)的量為0.1mol，0.3molO₂在一定條件下恰好完全反應(yīng)生成0.1mol化合物P₄O₆，在P₄O₆分子中，每個(gè)分子中有12個(gè)P-O鍵，含有的σ鍵數(shù)目為012mol，
故答案為：12mol；
（5）含W（Mn）元素的最高化合價(jià)的含氧酸根離子是MnO₄^-，MnO₄^-離子與FeSO₄溶液反應(yīng)的離子方程式：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，故答案為：MnO₄^-；MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O．

點(diǎn)評 本題主要考查了元素周期表、元素周期律、分子結(jié)構(gòu)、氧化還原反應(yīng)、離子的檢驗(yàn)等知識，中等難度，解題的關(guān)鍵是元素推斷，答題時(shí)注意審題，第（4）問，P₄O₆的結(jié)構(gòu)為易錯點(diǎn)．