Question

X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期原予序数依次增大的四种元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X的基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等
Y	Y的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍
Z	Z的基态原子价电于排布为nsn-1
W	W的单质是一种常见的红色金属，在潮湿的空气中易生成绿色的锈斑

（1）W位于元素周期表第

 

周期第

 

族，其基态原子核外有

 

个未成对电子．
（2）与Z同周期且依次相邻的两种元素的原子与Z比较，三者第一电离能的大小顺序为

 

[用元素符号表示]；Y的氢化物在同族的氢化物中沸点反常，其原因是

 

．
（3）写出W的单质在潮湿的空气中生成绿色锈斑的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目

 

．
（4）往X、Y与氢三种元素组成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有三种氢，且数目比为1：2：3，写出其中一种分子的名称

 

．X、Y可以形成多种弱酸根离子，写出其中一种离子水解的离子方程式

 

．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期原予序数依次增大的四种元素，X的基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，则X原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则X为C元素；Y的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，则Y原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，则Y为O元素；Z的基态原子价电于排布为ns^n-1，原子序数大于氧元素，则n=3，Z的基态原子价电于排布为3s²，故Z为Mg元素；W的单质是一种常见的红色金属，在潮湿的空气中易生成绿色的锈斑，则W为Cu元素，据此解答．

解答：解：X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期原予序数依次增大的四种元素，X的基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，则X原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则X为C元素；Y的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，则Y原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，则Y为O元素；Z的基态原子价电于排布为ns^n-1，原子序数大于氧元素，则n=3，Z的基态原子价电于排布为3s²，故Z为Mg元素；W的单质是一种常见的红色金属，在潮湿的空气中易生成绿色的锈斑，则W为Cu元素，
（1）W为Cu元素，为29号元素，位于元素周期表第四周期第ⅠB族，其基态原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²3d¹⁰4s¹，基态原子核外有1个未成对电子，
故答案为：四；ⅠB；1；
（2）与Mg同周期且依次相邻的两种元素的原子为Na、Mg，同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，但Mg元素原子2s能级容纳2个电子，处于全满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Mg＞Al＞Na；
Y的氢化物为H₂O，由于水分子之间存在氢键，在同族的氢化物中沸点反常，
故答案为：Mg＞Al＞Na；由于水分子之间存在氢键；
（3）在潮湿的空气中，铜可以和水、氧气、二氧化碳等物质反应生成绿色锈斑Cu₂（OH）₂CO₃，反应方程式为：2Cu+H₂O+CO₂+O₂═Cu₂（OH）₂CO₃，标出电子转移的方向和数目为：，故答案为：；
（4）C、O与氢三种元素组成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有三种氢，且数目比为1：2：3，符合条件的分子由CH₃CH₂OH等，其名称为乙醇；C、O可以形成多种弱酸根离子，如CO₃^2-，CO₃^2-离子水解的离子方程式为CO₃^2-+H₂O?OH^-+HCO₃^-，
故答案为：乙醇；CO₃^2-+H₂O?OH^-+HCO₃^-．

点评：本题考查结构性质位置关系应用、核外电子排布规律、电离能、氧化还原反应等，难度中等，注意（4）中答案不唯一，（2）中电离能比较为易错点，注意全满、半满稳定状态对电离能的影响．