Question

3．T、X、Y、Z、Q、R、W為周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次遞增，其中某些元素的相關(guān)信息如下表：

元素	相關(guān)信息
T	T原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等
X	X的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)相同
Z	Z的基態(tài)原子價電子排布為ns2npn+2
Q	在該元素所在周期中，Q的基態(tài)原子的第一電離能最小
R	3p能級上有1個電子
W	W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36

（1）X、Y、Q三種元素的電負性由大到小的順序是N＞C＞Na（用元素符號表示）．
（2）X與Y原子結(jié)合形成的X₃Y₄晶體，晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類似，則X₃Y₄晶體的熔點比金剛石要高（填“高”、“低”）．
（3）W²⁺的核外電子排布式為[Ar]3d⁹．元素W與人體分泌物中的鹽酸以及空氣反應可生成超氧酸：W+HCl+O₂=WCl+HO₂，HO₂ （超氧酸）不僅是一種弱酸而且也是一種自由基，具有極高的活性．下列說法或表示錯誤的是C
A．氧化劑是O₂    B．HO₂在堿中不能穩(wěn)定存在
C．氧化產(chǎn)物是HO₂          D．1molW參加反應有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
（4）X、Y、Z分別與氫元素可以構(gòu)成A、B、C、D等多種粒子．其中A、B、C均為10電子微粒，D為18電子微粒．A為5原子核的+1價陽離子，則A⁺的中心原子雜化方式為sp³．B為4原子核的+1價陽離子，則B⁺電子式為．C為4個原子核構(gòu)成的分子，則與C互為等電子體的分子可以是（寫結(jié)構(gòu)式）．D分子中兩元素的原子個數(shù)之比為1：1，則D為極性（填“極性”或“非極性”）分子．某雙原子單質(zhì)分子E也為18電子微粒，E與水的反應的化學方程式為2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
（5）已知25℃、101kPa條件下：
4R（s）+3Z₂（g）═2R₂Z₃（s）△H=-2835.9kJ/mol
4R（s）+2Z₃（g）═2R₂Z₃（s）△H=-3119.1kJ/mol
則16g Z₂（g）完全轉(zhuǎn)化為Z₃（g）的△H=+47.4 kJ/mol．

Answer 1

分析 T、X、Y、Z、Q、R、W為周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次遞增．T原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等，則T的原子序數(shù)為1，T為H元素；X的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)相同，則核外電子排布為1s²2s²2p²，故X為C元素；R元素原子3p能級上有1個電子，外圍電子排布為3s²3p¹，故R為Al元素；Z的基態(tài)原子價電子排布為ns²npⁿ⁺²，結(jié)合原子序數(shù)可知，Z處于第二周期，即n=2，則Z為O元素；Y的原子序數(shù)介于碳元素、氧元素之間，則Y為N元素；Q的原子序數(shù)大于氧元素小于Al元素，在該元素所在周期中，Q的基態(tài)原子的第一電離能最小，故Q處于第三周期，為Na元素；W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36，質(zhì)子數(shù)為65-36=29，故W為Cu元素，由此分析解答．

解答 解：T、X、Y、Z、Q、R、W為周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次遞增．T原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等，則T的原子序數(shù)為1，T為H元素；X的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)相同，則核外電子排布為1s²2s²2p²，故X為C元素；R元素原子3p能級上有1個電子，外圍電子排布為3s²3p¹，故R為Al元素；Z的基態(tài)原子價電子排布為ns²npⁿ⁺²，結(jié)合原子序數(shù)可知，Z處于第二周期，即n=2，則Z為O元素；Y的原子序數(shù)介于碳元素、氧元素之間，則Y為N元素；Q的原子序數(shù)大于氧元素小于Al元素，在該元素所在周期中，Q的基態(tài)原子的第一電離能最小，故Q處于第三周期，為Na元素；W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36，質(zhì)子數(shù)為65-36=29，故W為Cu元素，
（1）同一周期自左而右電負性遞增，同主族自上而下電負性減弱，故電負性：N＞C＞Na，
故答案為：N＞C＞Na；
（2）C與N原子結(jié)合形成的C₃N₄晶體，C原子大于N原子，所以C-C的鍵長比C-N鍵的鍵長長，所以C₃N₄晶體硬度比金剛石大，故答案為：高；
（3）Cu原子核外電子數(shù)為29，基態(tài)原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，Cu²⁺的核外電子排布式為：[Ar]3d⁹；A、O₂中氧元素的化合價是0價，HO₂中氧元素的化合價是-0.5價，化合價降低作氧化劑，故A正確；?
B、HO₂為超氧酸，應具有酸性，可與堿反應，故HO₂在堿中不能穩(wěn)定存在，故B正確；
C、還原產(chǎn)物是HO₂，故C錯誤；
D、1molCu參加反應生成+1價銅離子，有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故D正確，
根據(jù)以上分析可知，不正確的為C，
故答案為：[Ar]3d⁹；C；
（4）X、Y、Z分別為C、N、O與氫元素可以構(gòu)成A、B、C、D等多種粒子，其中A、B、C均為10電子微粒，D為18電子微粒，A為5原子核的+1價陽離子，銨根離子，正四面體結(jié)構(gòu)，中心原子sp³，則A⁺的中心原子雜化方式為sp³，B為4原子核的+1價陽離子即H₃O⁺，則B⁺電子式為，C為4個原子核構(gòu)成的分子，則C為NH₃，C分子中中心原子N形成3對σ鍵和1對孤對電子，所以雜化類型為sp³，與C互為等電子體的分子是，D分子中兩元素的原子個數(shù)之比為1：1即H₂O₂，則D為極性分子；某雙原子單質(zhì)分子E也為18電子微粒，所以E是氟氣，與水反應的方程式為：2F₂+2H₂O=4HF+O₂
，故答案為：sp³；；；極性；2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（5）已知25℃、101kPa條件下：
①4R（s）+3Z₂（g）=2R₂Z₃（s）△H=-2834.9kJ/mol
②4R（s）+2Z₃（g）=2R₂Z₃（s）△H=-3119.1kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，則①-②得3Z₂（g）=2Z₃（g）△H=+284.2kJ/mol
故16g Z₂（g）完全轉(zhuǎn)化為Z₃（g）的△H=+284.2kJ/mol×$\frac{16g}{3mol×32g/mol}$=+47.4 kJ/mol，
故答案為：+47.4 kJ/mol．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、核外電子排布規(guī)律、電負性、晶體類型與化學鍵、反應熱計算等，題目較為綜合，難度中等，注意對基礎(chǔ)知識的全面掌握，注意（5）中利用蓋斯定律計算反應熱．