Question

X、Y、Z、W、R、Q是原子序數(shù)依次增大的前四周期的六種元素，元素X是周期表中原子半徑最小的元素；Y、Z位于第二周期且Y的第一電離能比Z大，Z原子的核外成對(duì)電子的數(shù)目是未成對(duì)電子數(shù)的3倍；W原子核外有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，R元素有一種質(zhì)量數(shù)為56中子數(shù)為30的一種核素；Q在同周期主族元素中原子半徑最小．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Q位于元素周期表第

 

周期

 

族，Q的基態(tài)原子的核外電子排布式為

 

．
（2）Y、Z的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物中較穩(wěn)定的是

 

（填化學(xué)式，下同），熔沸點(diǎn)較高的是

 

；Y、Z、W的簡(jiǎn)單陰離子半徑從大到小的順序是：

 

（用離子符號(hào)表示）．
（3）X和Z、X和W均可形成具有18電子的分子，它們?cè)谌芤褐蟹磻?yīng)后溶液會(huì)變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）由X、Y、Z、W和R五種元素組成的相對(duì)分子質(zhì)量為392的化合物B，1mol B中含有6mol結(jié)晶水．對(duì)化合物B進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
a．取B的溶液加入過(guò)量濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生白色沉淀和無(wú)色刺激性氣味氣體；一段時(shí)間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色．
b．另取B的溶液，加入過(guò)量BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解．由實(shí)驗(yàn)a、b推知B的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：X、Y、Z、W、R、Q是原子序數(shù)依次增大的前四周期的六種元素，元素X是周期表中原子半徑最小的元素，則X為H元素；Y、Z位于第二周期且Y的第一電離能比Z大，Z原子的核外成對(duì)電子的數(shù)目是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，原子核外電子排布為1s²2s²p⁴，則Z為O元素，可推知Y為N元素；W原子核外有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，則W為S元素；R元素有一種質(zhì)量數(shù)為56中子數(shù)為30的一種核素，質(zhì)子數(shù)為56-30=26，則R為Fe；Q在同周期主族元素中原子半徑最小，結(jié)合原子序數(shù)可知Q處于第四周期，則Q為Br，據(jù)此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W、R、Q是原子序數(shù)依次增大的前四周期的六種元素，元素X是周期表中原子半徑最小的元素，則X為H元素；Y、Z位于第二周期且Y的第一電離能比Z大，Z原子的核外成對(duì)電子的數(shù)目是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，原子核外電子排布為1s²2s²p⁴，則Z為O元素，可推知Y為N元素；W原子核外有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，則W為S元素；R元素有一種質(zhì)量數(shù)為56中子數(shù)為30的一種核素，質(zhì)子數(shù)為56-30=26，則R為Fe；Q在同周期主族元素中原子半徑最小，結(jié)合原子序數(shù)可知Q處于第四周期，則Q為Br，
（1）Q為Br元素，處于第四周期ⅦA族，其基態(tài)原子的核外電子排布式為 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵，
故答案為：四、ⅦA；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵；
（2）非金屬性O(shè)＞S，故氫化物穩(wěn)定性H₂O＞H₂S，水分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于硫化氫，電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞N^3-＞O^2-，
故答案為：H₂O；H₂O；S^2-＞N^3-＞O^2-；
（3）H與O、H與S均可形成18個(gè)電子的分子，分別為H₂O₂與H₂S，H₂O₂具有強(qiáng)氧化性，與H₂S反應(yīng)生成S與H₂O，反應(yīng)方程式為：H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+H₂S=S↓+2H₂O；
（4）向B的溶液中加入過(guò)量濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生白色沉淀和無(wú)色有刺激性氣味的氣體，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明B中含有Fe²⁺和NH₄⁺，另取少量B的溶液，向其中加入過(guò)量BaCl₂溶液時(shí)產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀鹽酸沉淀不溶解，說(shuō)明B中含有SO₄^2-，結(jié)合B的相對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)晶水個(gè)數(shù)可知B的化學(xué)式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的關(guān)系及應(yīng)用，涉及核外電子排布、元素周期律、氫鍵、半徑比較、元素化合物推斷等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，題目難度中等．