Question

周期元素T、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，T的原子最外層上有3個未成對電子，W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍．X、Y和Z分屬不同的周期，他們的原子序數(shù)之和是W原子序數(shù)的5倍．在由元素W、X、Y、Z組成的所有可能的二組分化合物中，由元素W與Y形成的化合物M的熔點(diǎn)最高．請回答下列問題：
（1）W元素原子的L層電子排布式為

 

，T、W兩種元素第一電離能的大小關(guān)系

 

，原因是

 

．
（2）T元素所形成的單質(zhì)分子中含有

 

個 σ鍵和

 

π鍵個，X單質(zhì)與水發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）化合物M（M為Y在空氣中燃燒產(chǎn)物之一）的化學(xué)式為

 

．
（4）含有元素Z的鹽的焰色反應(yīng)為

 

色．許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng)，其原因是

 

．

Answer 1

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

專題：

分析：主族元素T、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，則W有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，故W為O元素；T的原子最外層上有3個未成對電子，且原子序數(shù)小于W，所以T為N元素，X，Y，Z分屬不同的周期，且主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大．X不可能為第三周期元素，若為第三周期，X、Y、Z的原子序數(shù)之和大于W原子序數(shù)的5倍，所以可以斷定X在第二周期，且原子序數(shù)比氧元素大，故X為F元素；故Y、Z的原子序數(shù)之和為8×5-9=31，平均原子序數(shù)為15.5，故Y處于第三周期，Z處于第四周期，Z的原子序數(shù)大于18，若Y為Na元素，則Z為Ca元素，若Y為Mg元素，則Z為K元素，X的原子序數(shù)再增大，不符合題意，由于元素W與Y形成的化合物M的熔點(diǎn)最高，故Y為Mg元素，Z為K元素，據(jù)此答題．

解答： 解：主族元素T、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，則W有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，故W為O元素；T的原子最外層上有3個未成對電子，且原子序數(shù)小于W，所以T為N元素，X，Y，Z分屬不同的周期，且主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大．X不可能為第三周期元素，若為第三周期，X、Y、Z的原子序數(shù)之和大于W原子序數(shù)的5倍，所以可以斷定X在第二周期，且原子序數(shù)比氧元素大，故X為F元素；故Y、Z的原子序數(shù)之和為8×5-9=31，平均原子序數(shù)為15.5，故Y處于第三周期，Z處于第四周期，Z的原子序數(shù)大于18，若Y為Na元素，則Z為Ca元素，若Y為Mg元素，則Z為K元素，X的原子序數(shù)再增大，不符合題意，由于元素W與Y形成的化合物M的熔點(diǎn)最高，故Y為Mg元素，Z為K元素，
（1）W為氧元素，O原子的L層電子排布式為2s²2p⁴，T為N元素，W為O元素，由于氮原子最外層p軌道上處于半充滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以N、O兩種元素第一電離能的大小關(guān)系是N＞O，
故答案為：2s²2p⁴：N＞O；氮原子最外層p軌道上處于半充滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
（2）T為N元素，T元素所形成的單質(zhì)分子中含有 個1σ鍵和2個π鍵，X為F元素，X單質(zhì)與水發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案為：1；2；2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（3）Y為Mg元素，元素W與Y形成的化合物M，M為Y在空氣中燃燒產(chǎn)物之一，則M的化學(xué)式為MgO，
故答案為：MgO；
（4）Z為K元素，含有元素Z的鹽的焰色反應(yīng)為紫色，許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng)，其原因是電子躍遷時以光的形式將能量釋放出來，
故答案為：紫；電子躍遷時以光的形式將能量釋放出來．

點(diǎn)評：本題考查元素推斷、核外電子排布規(guī)律、微粒結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，要充分利用原子序數(shù)的關(guān)系結(jié)合周期表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷元素．