Question

已知X、Y、Z、W四种短周期元素的原子序数依次增大，其中X与Y、Z、W所形成的常见化合物在常温下均呈气态，在周期表中Z与W左右相邻，Y的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成盐，且Y的核电荷数与W的最外层电子数相同．请回答下列问题：
（1）Z基态原子的核外电子排布式是

 

；
（2）X、Y可组成一化合物，其原子个数之比为5：1．其化学式中含有的化学键有

 

．
（3）YX₃分子的空间构型是

 

，中心原子的杂化方式是

 

；Y的氢化物的沸点比W的氢化物的沸点

 

（填“高”或“低”）．
（4）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置示意图如图，请回答：
①A电极对应的金属是

 

（写元素名称），B电极的电极反应式是

 

．
②镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,金属的电化学腐蚀与防护

专题：元素周期律与元素周期表专题,电化学专题

分析：X、Y、Z、W四种短周期元素的原子序数依次增大，Y的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐，则Y应为N元素；X的原子序数小于N元素，与N元素形成的常见化合物为气体，则X为H元素；Y的核电荷数为7，与W的最外层电子数相同，W处于ⅦA族，Z的原子序数小于W，周期表中W与Z左右相邻，则Z处于ⅥA族，H元素与Z、W所形成的常见化合物在常温下均呈气态，则Z为S元素、W为Cl元素，
根据以上分析 解答（1）-（3）；
（4）电镀池中，作阳极的是镀层金属，做阴极的是待镀金属，金属阳离子在该极上发生得电子的还原反应，在原电池中，负极金属更易被腐蚀．

解答： 解：X、Y、Z、W四种短周期元素的原子序数依次增大，Y的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐，则Y应为N元素；X的原子序数小于N元素，与N元素形成的常见化合物为气体，则X为H元素；Y的核电荷数为7，与W的最外层电子数相同，W处于ⅦA族，Z的原子序数小于W，周期表中W与Z左右相邻，则Z处于ⅥA族，H元素与Z、W所形成的常见化合物在常温下均呈气态，则Z为S元素、W为Cl元素，
（1）Z为S元素，原子核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；
（2）H、N可组成一化合物，其原子个数之比为5：1，该化合物为NH₄H，属于离子化合物，含有离子键，铵根离子中含有极性键、配位键，
故答案为：离子键、极性键、配位键；
（3）YX₃为NH₃，空间结构为三角锥形，中心N原子成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，采取sp³杂化，氨气分子之间存在氢键，其沸点比HCl的沸点高，
故答案为：三角锥形；sp³杂化；高；
（4）①在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜，在铁件的表面镀铜的电镀池中，做阴极的是待镀金属铁，B连接电源负极，为电解池的阴极，该极上金属阳离子铜离子发生得电子的还原反应，则B电解反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：铜；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极，在原电池中，负极金属更易被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，
故答案为：镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极，负极金属易被腐蚀．

点评：本题考查了位置结构与性质的关系、金属的腐蚀与防护，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力，注意掌握原电池、电解池的工作原理，明确原子结构与元素周期表、元素周期律的关系．