U、V、W、X、Y、Z屬于周期表中前18號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大。已知：

①WU₄⁺+XU^－＝WU₃ + U₂X，各種反應(yīng)物和生成物的電子總數(shù)都與Y^＋相等；

②Z的單質(zhì)在X₂中燃燒的產(chǎn)物可使品紅溶液褪色；

③V的單質(zhì)在X₂中燃燒可生成VX和VX₂兩種氣體；

④Y的單質(zhì)是一種金屬，該金屬與X₂反應(yīng)可生成Y₂X和Y₂X₂兩種固體。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）WU₃分子的空間構(gòu)型為       Z元素在周期表中的位置是                    。

（2）寫(xiě)出Y₂X₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：                             。

（3）V、W、X形成的10電子氫化物中，沸點(diǎn)最高的是（寫(xiě)化學(xué)式）                。

（4）U₂X₂與FeSO₄按物質(zhì)的量之比1：2溶于稀硫酸中，反應(yīng)的離子方程式為

                                                        。

（5）已知下圖的球棍模型所表示的是由U、W兩種元素組成的共價(jià)化合物A， 則A的分子式為              A與氧氣及氫氧化鉀溶液還可構(gòu)成燃料電池。正極的電極反應(yīng)為：

（12分）實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低。某同學(xué)取一定量鐵鋁合金與100mL某濃度的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示（C>0）。試回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出反應(yīng)過(guò)程中的離子反應(yīng)方程式：

OC段                                      ，

DE段                                             ，

EF段___________________________________     __________。

（2）硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為                mol·L^－1

（3）B的值為_(kāi)________mol，C的值為           mL。

【解析】由題意知，金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，硝酸的還原產(chǎn)物為NH₄NO₃，由圖又可看出金屬與硝酸反應(yīng)后，硝酸是過(guò)量的，故金屬的氧化產(chǎn)物為Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。圖中：①O→C：H^＋＋OH^－===H₂O；②C→88：R^3＋＋3OH^－===R(OH)₃↓(R代表Fe或Al)；③88→94：NH＋OH^－===NH₃·H₂O；④94→104：Al(OH)₃＋OH^－===AlO＋2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]＝0.01 L×4 mol·L^－1＝0.04 mol＝n(Al)。由③知，n(NH₄NO₃)＝0.006 L×4 mol·L^－1＝0.024 mol，根據(jù)反應(yīng)中得失電子相等的原則得：3n(R^3＋)＝0.024×8＝0.192 mol，則n(R^3＋)＝0.064 mol＝n(合金)，故混合物中n(Fe)＝0.024mol。0→88 mL中，用于沉淀金屬離子的OH^－有0.064 mol×3＝0.192 mol，故C點(diǎn)：(0.088 L×4 mol·L^－1－0.192 mol)÷4 mol·L^－1＝0.04 L，即40 mL。據(jù)原子守恒可知硝酸的物質(zhì)的量是0.094L×4mol/L＝0.376mol。其濃度是3.76mol/L。

（12分）實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低。某同學(xué)取一定量鐵鋁合金與100mL某濃度的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示（C>0）。試回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出反應(yīng)過(guò)程中的離子反應(yīng)方程式：

OC段                                     ，

DE段                                            ，

EF段___________________________________    __________。

（2）硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為               mol·L^－1

（3）B的值為_(kāi)________mol，C的值為           mL。

【解析】由題意知，金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，硝酸的還原產(chǎn)物為NH₄NO₃，由圖又可看出金屬與硝酸反應(yīng)后，硝酸是過(guò)量的，故金屬的氧化產(chǎn)物為Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。圖中：①O→C：H^＋＋OH^－===H₂O；②C→88：R^3＋＋3OH^－===R(OH)₃↓(R代表Fe或Al)；③88→94：NH＋OH^－===NH₃·H₂O；④94→104：Al(OH)₃＋OH^－===AlO＋2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]＝0.01 L×4 mol·L^－1＝0.04 mol＝n(Al)。由③知，n(NH₄NO₃)＝0.006 L×4 mol·L^－1＝0.024 mol，根據(jù)反應(yīng)中得失電子相等的原則得：3n(R^3＋)＝0.024×8＝0.192 mol，則n(R^3＋)＝0.064 mol＝n(合金)，故混合物中n(Fe)＝0.024mol。0→88 mL中，用于沉淀金屬離子的OH^－有0.064 mol×3＝0.192 mol，故C點(diǎn)：(0.088 L×4 mol·L^－1－0.192 mol)÷4 mol·L^－1＝0.04 L，即40 mL。據(jù)原子守恒可知硝酸的物質(zhì)的量是0.094L×4mol/L＝0.376mol。其濃度是3.76mol/L。

（13分）下表為元素周期表中前四周期的部分元素（從左到右按原子序數(shù)遞增排列，部分涉及到的元素未給出元素符號(hào)），根據(jù)要求回答下列各小題：

    （1）在以上表格中所有元素里基態(tài)原子的電子排布中4s軌道上只有1個(gè)電子的元素有            （填元素名稱(chēng)）。

（2）根據(jù)元素原子的外圍電子排布的特征，可將元素周期表前四周期元素分成4個(gè)區(qū)域，分別為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)，，則屬于s區(qū)的元素有        種，屬于d區(qū)的元素有         種。第二周期元素中除Ne外電負(fù)性由高到低的三種元素依次是           ,電離能由高到低的三種元素依次是           。

（3）Mn、Fe均為第四周期過(guò)渡元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：

   回答下列問(wèn)題：

   Mn元素的電子排布式為_(kāi)___________________________________，

   Fe²⁺的電子排布圖為_(kāi)_________________________

   比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個(gè)  電子難。對(duì)此，你的解釋是：_____________________________

【解析】（1）考查元素周期表的結(jié)構(gòu)和原子核外電子的排布規(guī)律。根據(jù)構(gòu)造原理可知4s軌道上只有1個(gè)電子的元素是K、Cr和 Cu。

（2）除ds區(qū)外，區(qū)的名稱(chēng)來(lái)自于構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)的符號(hào)，即s區(qū)包括第IA和ⅡA，共2列。p區(qū)包括第ⅢA到第 Ⅶ_A以及0族，共6列。D區(qū)包括第3列到第10列，共8列。ds區(qū)包括第11和12列，共2列。非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，第一電離能也越大，非金屬性是Cl＞S＞P，所以電負(fù)性是Cl＞S＞P。由于P原子的3p軌道屬于半充滿(mǎn)，屬于第一電離能是Cl＞P＞S。

（3）根據(jù)構(gòu)造原理可以寫(xiě)出錳元素的電子排布，即1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，F(xiàn)e²⁺的電子排布圖為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶。由于Mn²⁺的3d軌道屬于半充滿(mǎn)，比較穩(wěn)定，所以再失去1個(gè)電子所需要的能量就高。而Fe²⁺的3d軌道上有6個(gè)電子，F(xiàn)e³⁺的3d軌道上有5個(gè)電子，屬于不充滿(mǎn)比較穩(wěn)定，因此3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d⁶到穩(wěn)定的3d⁵半充滿(mǎn)狀態(tài)，需要的能量相對(duì)要少。

（13分）下表為元素周期表中前四周期的部分元素（從左到右按原子序數(shù)遞增排列，部分涉及到的元素未給出元素符號(hào)），根據(jù)要求回答下列各小題：

    （1）在以上表格中所有元素里基態(tài)原子的電子排布中4s軌道上只有1個(gè)電子的元素有           （填元素名稱(chēng)）。

（2）根據(jù)元素原子的外圍電子排布的特征，可將元素周期表前四周期元素分成4個(gè)區(qū)域，分別為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)，，則屬于s區(qū)的元素有        種，屬于d區(qū)的元素有        種。第二周期元素中除Ne外電負(fù)性由高到低的三種元素依次是           ,電離能由高到低的三種元素依次是          。

（3）Mn、Fe均為第四周期過(guò)渡元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：

   回答下列問(wèn)題：

   Mn元素的電子排布式為_(kāi)___________________________________，

   Fe²⁺的電子排布圖為_(kāi)_________________________

   比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個(gè)  電子難。對(duì)此，你的解釋是：_____________________________

【解析】（1）考查元素周期表的結(jié)構(gòu)和原子核外電子的排布規(guī)律。根據(jù)構(gòu)造原理可知4s軌道上只有1個(gè)電子的元素是K、Cr和 Cu。

（2）除ds區(qū)外，區(qū)的名稱(chēng)來(lái)自于構(gòu)造原理最后填入電子的能級(jí)的符號(hào)，即s區(qū)包括第IA和ⅡA，共2列。p區(qū)包括第ⅢA到第 Ⅶ_A以及0族，共6列。D區(qū)包括第3列到第10列，共8列。ds區(qū)包括第11和12列，共2列。非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，第一電離能也越大，非金屬性是Cl＞S＞P，所以電負(fù)性是Cl＞S＞P。由于P原子的3p軌道屬于半充滿(mǎn)，屬于第一電離能是Cl＞P＞S。

（3）根據(jù)構(gòu)造原理可以寫(xiě)出錳元素的電子排布，即1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，F(xiàn)e²⁺的電子排布圖為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶。由于Mn²⁺的3d軌道屬于半充滿(mǎn)，比較穩(wěn)定，所以再失去1個(gè)電子所需要的能量就高。而Fe²⁺的3d軌道上有6個(gè)電子，F(xiàn)e³⁺的3d軌道上有5個(gè)電子，屬于不充滿(mǎn)比較穩(wěn)定，因此3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d⁶到穩(wěn)定的3d⁵半充滿(mǎn)狀態(tài)，需要的能量相對(duì)要少。