Question

六種元素的性質或結構信息如下表：

元素	原子結構和性質
X	X原子在短周期中原子半徑最大（稀有氣體除外）
Y	基態(tài)原子有3個不同的能級，各能級中電子數(shù)相等
Z	其氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物的水化物化合生成離子化合物
W	原子核外s能級電子總數(shù)等于p能級電子總數(shù)，能形成W2和W3兩種單質
T	地殼含量最高的金屬元素
R	R的一種陽離子遇苯酚溶液顯紫色

請回答下列問題：
（1）寫出元素T形成的簡單離子的電子排布式

 

，R在元素周期表中的位置為

 

．
（2）Y、Z、W的電負性由大到小的順序為

 

（填元素符號），Z的第一電離能高于元素周期表中相鄰元素的原因：

 

．
（3）X與W可形成一種既含離子鍵又含共價鍵的化合物，此化合物的電子式為

 

．
（4）室溫下，Cu、R單質與Z的最高價氧化物的水化物的濃溶液組成原電池，其負極材料為

 

；Cu、R單質與足量的Z的最高價氧化物的水化物的稀溶液組成原電池，其正極電極反應式為

 

．
（5）已知25℃、101kPa條件下：
①4T（s）+3W₂（g）═2T₂W₃（s）△H=-2834.9kJ?mol^-1；
②4T（s）+2W₃（g）═2T₂W₃（s）△H=-3119.1kJ?mol^-1．
則W₂轉化為W₃的熱化學方程式為：

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用,熱化學方程式,化學電源新型電池

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X為短周期元素中原子半徑最大的元素，應為第三周期ⅠA族元素，即Na元素；
Y的基態(tài)原子有3個不同的能級，各能級中電子數(shù)相等得出A是1s² 2s² 2p²，故Y為C元素；
Z的氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物的水化物化合生成離子化合物，故Z為N元素，離子化合物為銨鹽；
W原子核外s能級電子總數(shù)等于p能級電子總數(shù)，能形成W₂和W₃兩種單質，故W為O元素；
T是地殼含量最高的金屬元素，故T為Al元素；
R的一種陽離子遇苯酚溶液顯紫色，故R為Fe元素，據(jù)此解答各小題即可．

解答： 解：依據(jù)分析可知：X為鈉，Y為碳，Z為氮，W為氧，T為鋁，R為鐵，
（1）T為鋁，Al易失去最外層的3個電子形成穩(wěn)定結構，Al形成的簡單離子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶，F(xiàn)e在元素周期表中的位置為：第四周期第ⅤⅢ族，故答案為：1s²2s²2p⁶；第四周期第ⅤⅢ族；
（2）元素的非金屬性越強，其電負性越大，C、N、O的非金屬強弱為：O＞N＞C，故電負性大小順序為：O＞N＞C，元素的非金屬性越強，其第一電離能越大，但是由于N元素的p軌道為半充滿狀態(tài)，故N的第一電離能大于O的第一電離能，故答案為：O＞N＞C；同周期相鄰元素中N原子2p能級處于半充滿狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，同主族元素中N元素原子半徑最小，第一電離能最高；
（3）Na與O可形成一種既含離子鍵又含共價鍵的化合物為：過氧化鈉，過氧化鈉是由2個鈉離子與1個過氧根離子通過離子鍵結合而成的離子化合物，電子式為：，故答案為：；
（4）Cu、Fe單質與濃硝酸溶液組成原電池，F(xiàn)e較低溫度下，與濃硝酸發(fā)生鈍化，故此時Cu與濃硝酸反應，所以負極材料為：Cu，與稀溶液反應時，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，故電極反應方程式為：NO₃^-+4H⁺+3e^-═NO↑+2H₂O，故答案為：Cu；NO₃^-+4H⁺+3e^-═NO↑+2H₂O；
（5）已知25℃、101kPa條件下：
①4Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-2834.9kJ/mol
②4Al（s）+2O₃（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3119.1kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，則①-②得3O₂（g）=2O₃（g）△H=+284.2kJ/mol
則O₂轉化為O₃的熱化學方程式為：3O₂（g）═2O₃（g）△H=284.2kJ?mol^-1，故答案為：3O₂（g）═2O₃（g）△H=+284.2kJ?mol^-1．

點評：本題主要考查結構性質位置關系、核外電子排布式、電離能、電負性、反應熱計算等，題目較為綜合，難度不大，注意對基礎知識的全面掌握，注意（5）中蓋斯定律的應用．